«Мы ожидали, что пылевые потоки, которые мы видим на склонах, были
вызваны сейсмическим сотрясением от воздействия, - сказал Кейлан Берли,
ведущий исследователь. - Мы были удивлены, когда поняли, что, скорее
всего, ударные волны инициируют движение пыли до самого воздействия».
Из-за тонкой атмосферы Марса, плотность которой в 100 раз меньше
плотности земной атмосферы, даже небольшие скалы, которые сгорели или
разбились бы до того, как смогли бы достичь Земли, врезаются в
Марсианскую поверхность почти беспрепятственно.
Ученые обнаруживают каждый год около 20 новых кратеров диаметром от 1
до 50 метров. Это видно на изображениях, полученных камерой HiRISE,
которая располагается на борту разведывательного орбитального аппарата
Марса НАСА. Аппарат HiRISE фотографирует поверхность Марса с 2006 года.
Изображение HiRISE области исследования показывает центральный
кратер с двумя серповидными формированиями, простирающимися под углом
Для этого исследования команда сосредоточилась на группе из пяти
больших кратеров, расположенных недалеко от экватора Марса,
приблизительно в 825 километрах к югу от обрыва Олимпа, самой высокой
горы в Солнечной системе. Все кратеры были образованы в результате
единичного воздействия. Предыдущие наблюдения, сделанные с помощью
орбитального аппарата Mars Global Surveyor, который снимал Марс в
течение девяти лет до 2006 года, показали, что поверхность Марса
подверглась воздействию между маем 2004-го и февралем 2006 годов.
Результаты исследования, которое Берли начинал как первокурсник под
руководством профессора Джея Мелоша, изданы в научном журнале о
планетарных телах «Icarus». Предыдущие исследования рассматривали темные
и светлые полосы марсианского ландшафта, интерпретируемые как оползни,
но ни одному из исследований не удалось сопоставить их с воздействиями.
Авторы интерпретируют тысячи темных полос, спускающихся с вершин
горных хребтов как пыльные лавины, причина которых – воздействие
инородных космических тел. Самый большой кратер в группе имеет радиус в
22 метра и занимает область, приблизительно равную баскетбольной
площадке. Ученые полагают, что группа кратеров сформирована метеоритным
воздействием. Большие космические скалы разбивались в атмосфере и их
фрагменты поражали поверхность Красной планеты как огромный дробовик.
Узкие, относительно темные полосы, которые имеют размеры от нескольких
до приблизительно 50 метров в длину, покрывают склоны в районе
воздействия.
«Темные полосы представляют материал, который поднялся лавиной с
верхних подповерхностных слоев. Лавину вызвала сильная струя воздуха от
ударной волны, создаваемой космическим телом, приближающимся к Марсу», -
сказал Берли.
Камера высокого разрешения HiRISE
Когда Берли рассматривал распределение следов от лавин в районе
воздействия, он понял, что их число уменьшалось пропорционально
отдалению от места предполагаемого воздействия во всех направлениях.
Но только когда он заметил несколько специфических особенностей
ландшафта в виде серповидных светлых следов, простирающихся от
центрального кратера, то тогда стало очевидно, каким образом лавины были
«запущены».
«Серповидные образования дали нам повод предположить что-то иное, что
должно вызывать лавины пыли, нежели сейсмическое сотрясение», - сказал
Берли.
Поскольку метеор проносится через атмосферу на скорости, в несколько
раз превышающей скорость звука, он создает в воздухе ударные волны.
Моделируя ударные волны, производимые воздействиями на марсианскую
поверхность с помощью компьютерных симуляций, команда смогла увидеть
точные копии «серпов», которые были обнаружены на поверхности Марса.
«Мы думаем, что воздействие создает дифференциацию воздушных волн, что
ведет к разности давления, это и приводит лавины в движение. Мы
проверили другие места воздействия и поняли, что когда мы видим
предполагаемые пылевые лавины, то обычно замечаем два серповидных
формирования, каждое из которых располагается под определенным углом к
другому. Подобные явления сложно объяснить сейсмическим сотрясением», -
говорит Берли.
Так как на Марсе не бывает тектонических процессов и эрозий, вызванных
водой, авторы приходят к заключению, что любые воздействия имеют гораздо
большее значение в глобальном процессе формирования поверхности, чем
предполагалось ранее.
«Это часть очень длинной истории, концом которой можно считать ту
поверхность планеты, которую мы видим сегодня. Но главное, эта история
отличается от той, которую ученые предполагали ранее, - сказал Альфред
МакЭвен, научный руководитель проекта HiRISE, и один из соавторов
исследования. – Сначала мы должны понять, как Марс работает сегодня,
затем мы сможем правильно интерпретировать то, что, возможно,
происходило в его ранней истории. Только после этого мы сможем проводить
какие-либо аналогии с Землей».
|
