Формирование ямок медуз
Крупная геологическая единица неопределенного происхождения на Марсе
Медуза Фоссэ
}
Часть ямки Медузы, дневной снимок THEMIS.
Координаты3°12′ю.ш. 163°00′з.д. / 3,2°ю.ш. 163,0°з.д. / -3,2; -163,0
Длина5000 км

Формация Медузские ямки — крупное геологическое образование, вероятно, вулканического происхождения на планете Марс . [1] Оно названо в честь Медузы из греческой мифологии. «Ямы» по-латыни означает «траншеи». Формация представляет собой совокупность мягких, легко поддающихся эрозии отложений, которая простирается прерывисто более чем на 5000 км вдоль экватора Марса . Его грубо очерченные области простираются от юга горы Олимп до патеры Аполлинарис , с меньшим дополнительным регионом ближе к кратеру Гейла . [2]

Общая площадь формации равна 20% площади континентальной части Соединенных Штатов. [3] Она разделена на три субъединицы (члена), которые считаются амазонскими по возрасту, самой молодой эры в геологической истории Марса. [4] Формация охватывает границу возвышенности и низменности вблизи вулканических областей Тарсис и Элизиум и простирается через пять четырехугольников: Амазония , Тарсис , Мемнония , Элизиум и Эолис .

Происхождение и возраст

Происхождение образования неизвестно, но за эти годы было выдвинуто множество теорий. В 2020 году группа исследователей во главе с Питером Мугинисом-Марком выдвинула гипотезу, что образование могло быть образовано из пемзовых плотов вулкана Олимп . [5] В 2012 году группа во главе с Лаурой Кербер выдвинула гипотезу, что оно могло быть образовано из пепла вулканов Аполлинарис Монс , Арсия Монс и, возможно, Павонис Монс . [6]

Анализ данных нейтронного спектрометра Mars Odyssey показал, что западная часть формации Medusae Fossae содержит некоторое количество воды. Это означает, что эта формация содержит объемный водяной лед. В периоды сильного наклона (наклона) водяной лед был стабилен на поверхности. [7] С помощью повторного анализа данных с радара Mars Express ' MARSIS Томас Уоттерс нашел доказательства существования крупных подземных залежей воды в Medusae Fossae толщиной до 3,7 км, покрытых сотнями метров пыли. [8]

Объединение нескольких гравитационных моделей Марса с топографическим набором данных MOLA позволило рассчитать плотность месторождения; значение составляет 1,765 ± 0,105 г/см 3 , что аналогично плотности земных игнимбритов . [9] Это исключает значительное количество льда в составе основного вещества. В сочетании с высоким содержанием серы и хлора в месторождении это подразумевает взрывное вулканическое происхождение. Общий объем месторождения составляет 1,4 × 10 6 км 3 ; такое большое месторождение могло быть размещено в периодических извержениях в течение интервала в 500 миллионов лет. [9]

Внешний вид и состав

В некоторых местах образование выглядит как гладкая и слегка волнистая поверхность, в то время как в других местах оно сформировано ветром в виде хребтов и борозд. [1] Радиолокационные изображения предполагают, что регион может содержать либо чрезвычайно пористую породу (например, вулканический пепел), либо глубокие слои ледникоподобных ледяных отложений, составляющие примерно такое же количество, что и в южной полярной шапке Марса. [10] [11] Дополнительным доказательством мелкозернистого состава является тот факт, что область почти не дает радиолокационных отражений.

  • Плато и бескорневые конусы (HiRISE)
    Плато и бескорневые конусы (HiRISE)
  • Холмы со слоями, к востоку от кратера Гейла в четырехугольнике Эолида
    Холмы со слоями, к востоку от кратера Гейла в четырехугольнике Эолида
  • Слои и холмы к востоку от кратера Гейла
    Слои и холмы к востоку от кратера Гейла
  • Слои и поле небольших холмиков к востоку от кратера Гейла
    Слои и поле небольших холмиков к востоку от кратера Гейла
  • Холм, на котором видны слои у основания, к востоку от кратера Гейла.
    Холм, на котором видны слои у основания, к востоку от кратера Гейла.
  • Поверхностные особенности вдоль уступа в четырехугольнике Мемнонии (HiRISE)
    Поверхностные особенности вдоль уступа в четырехугольнике Мемнонии (HiRISE)

Перевернутый рельеф

Извилистые хребты в разветвленном веере, в четырехугольнике Эолиса ( HiRISE )

Нижняя часть (член) формации Медузских ям содержит много узоров и форм, которые, как полагают, являются остатками ручьев. Считается, что ручьи образовали долины, которые были заполнены и стали устойчивыми к эрозии за счет цементации минералов или сбора грубого покровного слоя, чтобы сформировать перевернутый рельеф . Эти перевернутые русла ручьев иногда называют извилистыми хребтами или приподнятыми криволинейными особенностями. Они были разделены на шесть классов: с плоским гребнем, с узким гребнем, с круглым гребнем, разветвленные, неразветвленные и многоуровневые. Они могут быть длиной около километра. Их высота колеблется от метра до более 10 метров, в то время как ширина узких составляет менее 10 метров. [12]

Ярданы и пыль

Сравнение элементного состава показывает, что формация Медузских ям была источником повсеместной поверхностной пыли на Марсе. [3] В июле 2018 года исследователи сообщили, что это может быть крупнейший источник пыли на планете. [3]

Поверхность формации была размыта ветром в ряд линейных хребтов, называемых ярдангами . [13] Эти хребты обычно указывают в направлении преобладающих ветров , которые их вырезали, и демонстрируют эрозионную силу марсианских ветров. Легкоразмываемая природа формации Медузских ям предполагает, что она состоит из слабосцементированных частиц и, скорее всего, была образована отложением переносимой ветром пыли или вулканического пепла . Ярданги — это части породы, которые были подвергнуты пескоструйной обработке в длинные, тонкие хребты подпрыгивающими песчаными частицами, раздуваемыми ветром. [14] В некоторых частях формации видны слои. Устойчивая покрывающая порода на вершине ярдангов была замечена на фотографиях Viking, [15] Mars Global Surveyor , [16] и HiRISE . [17] Изображения с космического корабля показывают, что они имеют разную степень твердости, вероятно, из-за значительных изменений в физических свойствах, составе, размере частиц и/или цементации . На всей территории видно очень мало ударных кратеров , поэтому поверхность относительно молодая. [18]

  • Ярданги в ямках Медузы (ФЕМИДА)
    Ярданги в ямках Медузы ( ТЕМИДА )
  • Ярданги в Эолисе (HiRISE)
    Ярданги в Эолисе ( HiRISE )
  • Ярданги в Arsinoes Chaos (HiRISE)
    Ярданги в Arsinoes Chaos (HiRISE)
  • Крупный план, стрелки указывают на поперечные эоловые песчаные гряды (HiRISE)
    Крупный план, стрелки указывают на поперечные эоловые песчаные гряды (HiRISE)
  • Ярданги в Амазонии (HiRISE)
    Ярданги в Амазонии (HiRISE)
  • Ярданги с маркировкой caprock, в Aeolis (HiRISE)
    Ярданги с маркировкой caprock, в Aeolis (HiRISE)
  • Ярданги около Гордии Дорсум, на севере формации (HiRISE)
    Ярданги около Гордии Дорсум, на севере формации (HiRISE)
  • Ярданги около Гордии Дорсум (увеличение предыдущего изображения)
    Ярданги около Гордии Дорсум (увеличение предыдущего изображения)
  • Ярданги около Гордии Дорсум (увеличение предыдущего изображения)
    Ярданги около Гордии Дорсум (увеличение предыдущего изображения)
  • Ярданги возле кратера в Амазонии, в центре региона
    Ярданги возле кратера в Амазонии , в центре региона
  • Ярданги, показывающие слои, к востоку от кратера Гейла в Эолиде (HiRISE)
    Ярданги, показывающие слои, к востоку от кратера Гейла в Эолиде (HiRISE)
  • Ярдангс, в кратере в четырехугольнике Амазонки (HiRISE)
    Ярдангс, в кратере в четырехугольнике Амазонки (HiRISE)

Смотрите также

  • Графическое изображение географической протяженности формации Медузы, Nature Communications

Ссылки

  1. ^ ab "Формирование ямок Медузы на Марсе". Европейское космическое агентство . 29 марта 2005 г.
  2. ^ Лухендра Оджа; Кевин Льюис; Сунити Карунатиллаке; Мариек Шмидт (20 июля 2018 г.). «Рис. 1. Формация ямок Медузы как крупнейший источник пыли на Марсе». Природные коммуникации . ISSN  2041-1723.
  3. ^ abc Оджа, Лухендра; Льюис, Кевин; Карунатиллаке, Сунити; Шмидт, Мариек (2018). «Формация ямок Медузы как крупнейший источник пыли на Марсе». Природные коммуникации . 9 (1): 2867. Бибкод : 2018NatCo...9.2867O. дои : 10.1038/s41467-018-05291-5. ПМК 6054634 . ПМИД  30030425. 
  4. ^ Грили, Рональд; Гест, Дж. Э. (1987). Геологическая карта восточного экваториального региона Марса. Геологическая служба США (отчет). CiteSeerX 10.1.1.457.7583 . doi :10.3133/i1802B. 
  5. ^ "Ученые выдвинули новую теорию о формировании ямок Медузы". Eos . 19 мая 2020 г. Получено 26.06.2021 г.
  6. ^ Кербер, Лора; Хэд, Джеймс У.; Мадлен, Жан-Батист; Форже, Франсуа; Уилсон, Лионель (2012). «Распространение пирокластики из древних эксплозивных вулканов на Марсе: последствия для рыхлых слоистых отложений». Icarus . 219 (1): 358–381. Bibcode :2012Icar..219..358K. doi :10.1016/j.icarus.2012.03.016.
  7. ^ Уилсон, Джек Т.; Эке, Винсент Р.; Мэсси, Ричард Дж.; Элфик, Ричард К.; Фельдман, Уильям К.; Морис, Сильвестр; Теодоро, Луис ФА (2018). «Экваториальное расположение воды на Марсе: карты с улучшенным разрешением на основе данных нейтронного спектрометра Mars Odyssey». Icarus . 299 : 148–160. arXiv : 1708.00518 . Bibcode :2018Icar..299..148W. doi :10.1016/j.icarus.2017.07.028. S2CID  59520156.
  8. ^ «Погребенный водяной лед на экваторе Марса?». Европейское космическое агентство . 18 января 2024 г. Получено 19 января 2024 г.
  9. ^ ab Ojha, Lujendra; Lewis, Kevin (2018). «Плотность образования ямок Медузы: последствия для ее состава, происхождения и важности в истории Марса». Журнал геофизических исследований: Планеты . 123 (6): 1368–1379. Bibcode : 2018JGRE..123.1368O. doi : 10.1029/2018JE005565 .
  10. ^ Уоттерс, TR; Кэмпбелл, Б.; Картер, Л.; Леушен, CJ; Плаут, Джей-Джей; Пикарди, Дж.; Оросей, Р.; Сафаейнили, А.; Клиффорд, С.М.; Фаррелл, В.М.; Иванов, А.Б.; Филлипс, Р.Дж.; Стофан, Э.Р. (2007). «Радарное зондирование формации ямок Медузы на Марсе: экваториальный лед или сухие отложения низкой плотности?». Наука . 318 (5853): 1125–1128. Бибкод : 2007Sci...318.1125W. дои : 10.1126/science.1148112 . PMID  17975034. S2CID  25050428.
    • Дэвид Шига (1 ноября 2007 г.). «Огромное количество водяного льда может находиться на марсианском экваторе» . NewScientist .
  11. ^ Orosei, R.; Cantini, F.; Caprarelli, G.; Carter, LM; Papiano, I.; Rossi, AP (2016). «Радарное зондирование MARSIS над Lucus Planum, Mars». Конференция по науке о Луне и планетах (1903): 1869. Bibcode : 2016LPI....47.1869O.
  12. ^ Зимбельман, Джеймс Р.; Гриффин, Лора Дж. (2010). «Изображения ярдангов и извилистых хребтов HiRISE в нижней части формации ямок Медузы на Марсе». Икар . 205 (1): 198–210. Бибкод : 2010Icar..205..198Z. doi :10.1016/j.icarus.2009.04.003.
  13. ^ Бриджес, Натан Т.; Мухс, Дэниел Р. (2012). «Пыльные камни на Марсе: источник, транспорт, отложение и эрозия». Осадочная геология Марса . С. 169–182. doi :10.2110/pec.12.102.0169. ISBN 978-1-56576-312-8.
  14. ^ "HiRISE | Ярданги в хаосе Арсино (ESP_039563_1730)" .
  15. ^ Скотт, Дэвид Х.; Танака, Кеннет Л. (1982). «Игнимбриты региона Amazonis Planitia на Марсе». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 87 : 1179–1190. Бибкод : 1982JGR....87.1179S. дои : 10.1029/JB087iB02p01179.
  16. ^ Малин, MC; Карр, MH; Дэниелсон, GE; Дэвис, ME; Хартманн, WK; Ингерсолл, AP; Джеймс, PB; Мазурский, H.; Макьюэн, AS; Содерблом, LA; Томас, P.; Веверка, J.; Каплингер, MA; Равайн, MA; Соуланиль, TA; Уорр Эн, JL (1998). «Ранние виды поверхности Марса с камеры орбитального аппарата Mars Global Surveyor». Science . 279 (5357): 1681–1685. Bibcode :1998Sci...279.1681M. doi :10.1126/science.279.5357.1681. PMID  9497280.
  17. ^ Мандт, Кэтлин Э.; Де Сильва, Шанака Л.; Зимбельман, Джеймс Р.; Краун, Дэвид А. (2008). «Происхождение формации ямок Медуз, Марс: выводы синоптического подхода». Журнал геофизических исследований . 113 (Е12): Е12011. Бибкод : 2008JGRE..11312011M. дои : 10.1029/2008JE003076 .
  18. ^ "Формирование ямок Медузы | Миссия Марс Одиссея ТЕМИС" .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Формирование_ям_Медузы&oldid=1218432406"