Кратер-пьедестал

В планетарной геологии пьедесталный кратер — это кратер , выбросы которого возвышаются над окружающей местностью и тем самым образуют возвышенную платформу (подобно пьедесталу ). Они образуются, когда ударный кратер выбрасывает материал, который образует устойчивый к эрозии слой, тем самым заставляя непосредственную область разрушаться медленнее, чем остальная часть региона. ^[1]^[2] Некоторые пьедесталы были точно измерены и находятся на сотни метров выше окружающей местности. Это означает, что сотни метров материала были вымыты. В результате и кратер, и его слой выброса возвышаются над окружающей средой. Пьедесталные кратеры были впервые обнаружены во время миссий Mariner . ^[3]^[4]^[5]^[6]

Описание

При дальнейшем изучении исследователи разделили связанные кратеры на три различных класса. ^[7] и выдвинули идеи о том, как они образовались. Кратеры избыточного выброса ^[8] и кратеры-пьедесталы ^[9]^[10]^[11] больше, чем кратеры-пьедесталы. ^[12]^[13] Все три имеют схожую форму с чашей кратера и областью вокруг чаши, расположенной над окружающей поверхностью. Кратеры избыточного выброса и кратеры-пьедесталы показывают отложения выброса, но кратеры-пьедесталы обычно этого не показывают. Все они находятся в одних и тех же регионах и, по-видимому, все находятся на одинаковом расстоянии над окружающей средой — в среднем около 50 метров. ^[14] Главное различие между кратерами избыточного выброса и кратерами-пьедесталами заключается в том, что чаши кратеров-пьедесталов неглубокие и иногда почти заполнены материалом. Кратеры-пьедесталы находятся недалеко от центра плато, которое имеет обращенный наружу уступ (скалу).

В настоящее время считается, что все три типа кратеров возникают в результате ударов о ледяной слой. Избыточные кратеры выброса и кратеры-навершия, более крупные, полностью проникли через ледяной слой и также вошли в каменистый нижний слой. Часть каменистого слоя отложилась вокруг края кратера, образовав грубый выброс выброса. Этот выброс защитил область под ним от эрозии. Последующая эрозия оставила кратеры сидящими над окружающей поверхностью. Меньшие, «пьедесталные кратеры», образовали защитное покрытие с помощью другого процесса. Моделирование показывает, что сильный удар о лед вызовет большой выброс тепла, которого будет достаточно, чтобы растопить часть льда. Образовавшаяся вода может растворить соли и минералы и создать покрытие, устойчивое к эрозии. ^[15]

Это новое понимание того, как образовались эти различные кратеры, помогло ученым понять, как богатый льдом материал откладывался в средних широтах обоих полушарий несколько раз в амазонский период на Марсе, например. ^[16] За это время наклон оси вращения Марса претерпел множество больших изменений. ^[17]^[18] Эти изменения привели к изменению климата. При нынешнем наклоне Марс имеет толстый слой льда на своих полюсах. Иногда полюса обращены к солнцу, заставляя полярный лед перемещаться в средние широты; именно в эти периоды формировались слои, богатые льдом. ^[14]

Галерея

Дно кратера Тихонравова в Аравийском четырехугольнике , снимок с Mars Global Surveyor
Слои под покрывающей породой кратера-пьедестала, как видно с HiRISE в рамках программы HiWish. Кратер-пьедестал находится внутри гораздо большего кратера Тихонравова . Местоположение — четырехугольник Аравии .
Кратер-пьедестал, как его видит HiRISE в рамках программы HiWish Выброс не симметричен вокруг кратера, поскольку астероид прилетел под небольшим углом с северо-востока. Выброс защитил лежащий под ним материал от эрозии; поэтому кратер выглядит приподнятым. Местоположение — четырехугольник Касиуса .
Крупный план восточной стороны (правой стороны) предыдущего изображения кратера пьедестала, показывающий полигоны на лепестке. Поскольку край кратера имеет лепестки и полигоны, считается, что под защитной вершиной находится лед. Снимок сделан с помощью HiRISE в программе HiWish. Примечание: это увеличенное изображение предыдущего изображения.
Кратер пьедестала, как его видит HiRISE в рамках программы HiWish. Верхний слой защитил нижний материал от эрозии. Местоположение — четырехугольник Касиуса .
Кратер пьедестала, как видно HiRISE в программе HiWish. Гребешки формируются на нижнем крае пьедестала. Местоположение — четырехугольник Касиуса .
Кратер-пьедестал, как видно HiRISE в программе HiWish. Темные линии — следы пылевых дьяволов . Местоположение — четырехугольник Касиуса.
Кратер-пьедестал, снимок сделан с помощью HiRISE в рамках программы HiWish. Местоположение — четырехугольник Цебрения .
Кратер-пьедестал, снимок сделан HiRISE в рамках программы HiWish. Местоположение — четырехугольник Эллады .
Кратеры-пьедесталы образуются, когда выбросы от ударов защищают лежащий под ними материал от эрозии. В результате этого процесса кратеры кажутся возвышающимися над своим окружением.
Кратер-пьедестал со слоями, как видно с HiRISE в рамках программы HiWish. Местоположение — четырехугольник Амазонии .
Рисунок показывает более позднюю идею того, как образуются некоторые кратеры-пьедесталы. При таком подходе ударяющийся снаряд попадает в богатый льдом слой, но не дальше. Тепло и ветер от удара закаляют поверхность против эрозии. Это закаливание может быть достигнуто путем таяния льда, которое производит солевой/минеральный раствор, тем самым цементируя поверхность.
Темные полосы на склоне около вершины кратера-пьедестала, полученные с помощью HiRISE в рамках программы HiWish .
Темные полосы и слои на склоне около кратера-пьедестала, полученные с помощью HiRISE в рамках программы HiWish.
Кратер-пьедестал и хребет в четырехугольнике Oxia Palus , как видно HiRISE . Щелкните по изображению, чтобы увидеть детали края кратера-пьедестала. Плоский хребет около верхней части изображения когда-то был рекой, которая стала перевернутой. Кратер-пьедестал накладывается на хребет, поэтому он моложе.
Кратер Пьедестала Патера Библис , снимок HiRISE .

Широкое КТ-изображение слоев под поверхностью выброса кратера-пьедестала.
Слои под верхним слоем кратера-пьедестала, как видно с HiRISE в рамках программы HiWish
Увеличенный вид слоев под поверхностью выброса кратера-пьедестала, полученный с помощью HiRISE в рамках программы HiWish

Смотрите также

Ссылки

^ Кадиш, С. Дж.; Хед, Дж. В. (2011). «Удары в неполярные палеоотложения, богатые льдом, на Марсе: избыточные кратеры выброса, кратеры-пьедесталы как ключи к истории климата Амазонки». Icarus . 215 (1): 34– 46. doi :10.1016/j.icarus.2011.07.014. ISSN 0019-1035.
^ Кадиш, С. Дж.; Хед, Дж. В. (2014). «Возраст кратеров-пьедестов на Марсе: доказательства длительного периода эпизодического отложения ледяных отложений средних широт толщиной в декаметры в позднеамазонский период». Planetary and Space Science . 91 : 91–100 . doi :10.1016/j.pss.2013.12.003. ISSN 0032-0633.
^ "Развитие кратера Пьедестал". JPL – NASA. 1 июля 2015 г. Получено 10 августа 2017 г.
^ Бличер, Дж. и Сакимото С. Пьедестал кратеры, инструмент для интерпретации геологической истории и оценки скорости эрозии . LPSC
^ "Фемида – Пьедестал кратеров в Утопии". Архивировано из оригинала 18 января 2010 года . Получено 26 марта 2010 года .
^ Макколи, Джон Ф. (декабрь 1972 г.). «Mariner 9 Evidence for Wind Erosion in the Equatorial and Mid-Latitude Regions of Mars». Journal of Geophysical Research . 78 (20): 4123–4137 (JGRHomepage). Bibcode : 1973JGR....78.4123M. doi : 10.1029/JB078i020p04123.
^ Барлоу, Н.Г.; Бойс, Джозеф М.; Костар, Франсуа М.; Крэддок, Роберт А.; и др. (2000). «Стандартизация номенклатуры морфологии выбросов марсианских ударных кратеров». J. Geophys. Res . 105 (E11): 26733– 26738. Bibcode : 2000JGR...10526733B. doi : 10.1029/2000JE001258 .
^ Блэк, BA; Стюарт, ST (2008). «Избыточные выбросы кратеров регистрируют эпизодические слои, богатые льдом, в средних широтах на Марсе». J. Geophys. Res . 113 (E2): E02015. Bibcode : 2008JGRE..113.2015B. doi : 10.1029/2007JE002888 .
^ Boyce, JM; Mouginis-Mark, P.; Garbeil, H. (2005). "Древние океаны в северных низменностях Марса: доказательства из глубины/диаметра ударных кратеров". J. Geophys. Res . 110 (E3): E03008. Bibcode : 2005JGRE..110.3008B. doi : 10.1029/2004JE002328 .
^ Гарвин, Дж. Б.; Сакимото, С. Э.; Фроули, Дж. Дж.; Шнетцлер, К. (2000). «Кратерообразующие образования в северной полярной области Марса: геометрические характеристики, полученные с помощью лазерного высотомера Mars Orbiter». Icarus . 144 (2): 329– 352. Bibcode :2000Icar..144..329G. doi :10.1006/icar.1999.6298.
^ Meresse, S.; Costard, F.; Mangold, N.; Baratoux, D.; et al. (2006). «Марсианские кратеры и большой объем выброса: доказательства эпизодов дефляции в северных низменностях». Meteorit. Planet. Sci . 41 (10): 1647– 1658. Bibcode : 2006M&PS...41.1647M. doi : 10.1111/j.1945-5100.2006.tb00442.x . Получено 3 марта 2013 г.
^ Барлоу, Н.Г. (июль 2005 г.). Новая модель формирования пьедестала кратера (PDF) . Семинар по роли летучих веществ и атмосфер в марсианских ударных кратерах. Вклад LPI № 1273. стр. 17–18 .
^ Кадиш, С. Дж.; Хед, Дж. В.; Барлоу, Н. Г. (2010). «Высоты пьедесталов кратеров на Марсе: косвенный показатель толщины прошлых, богатых льдом, амазонских отложений». Icarus . 210 (1): 92– 101. Bibcode :2010Icar..210...92K. doi :10.1016/j.icarus.2010.06.021.
^ ab Kadish, S.; Head, J. (2011). «Удары в неполярные богатые льдом палеоотложения на Марсе: избыточные кратеры выброса, кратеры-пьедесталы как ключи к истории климата Амазонки». Icarus . 215 (1): 34– 46. Bibcode :2011Icar..215...34K. doi :10.1016/j.icarus.2011.07.014.
^ Вробель, Келли; Шульц, Питер; Кроуфорд, Дэвид (2006). «Атмосферная взрывная/термическая модель формирования кратеров с пьедесталом в высоких широтах». Метеоритика и планетарная наука . 41 (10): 1539. Bibcode : 2006M&PS...41.1539W. doi : 10.1111/j.1945-5100.2006.tb00434.x.
^ Кадиш, С. Дж.; Хед, Дж. В.; Барлоу, Н. Г. (март 2010 г.). «Временная шкала формирования и возраст среднеширотных пьедесталов на Марсе» (PDF) . 41-я конференция по лунной и планетарной науке . Вудлендс, Техас, США: 1014. Bibcode : 2010LPI....41.1014K . Получено 14 февраля 2023 г.
^ Head, JW; Mustard, JF; Kreslavsky, MA; Milliken, RE; et al. (2003). "Недавние ледниковые периоды на Марсе". Nature . 426 (6968): 797– 802. Bibcode :2003Natur.426..797H. doi :10.1038/nature02114. PMID 14685228. S2CID 2355534.
^ Levrard, B.; Forget, F.; Montmessin, F.; Laskar, J. (2004). «Недавние богатые льдом отложения, образовавшиеся в высоких широтах на Марсе путем сублимации нестабильного экваториального льда при низком наклонении». Nature . 431 (7012): 1072– 1075. Bibcode :2004Natur.431.1072L. doi :10.1038/nature03055. PMID 15510141. S2CID 4420650.

[1] Кадиш, С. Дж.; Хед, Дж. В. (2011). «Удары в неполярные палеоотложения, богатые льдом, на Марсе: избыточные кратеры выброса, кратеры-пьедесталы как ключи к истории климата Амазонки». Icarus . 215 (1): 34– 46. doi :10.1016/j.icarus.2011.07.014. ISSN 0019-1035.

[2] Кадиш, С. Дж.; Хед, Дж. В. (2014). «Возраст кратеров-пьедестов на Марсе: доказательства длительного периода эпизодического отложения ледяных отложений средних широт толщиной в декаметры в позднеамазонский период». Planetary and Space Science . 91 : 91–100 . doi :10.1016/j.pss.2013.12.003. ISSN 0032-0633.

[Pedestal-Crater-Development-3] "Развитие кратера Пьедестал". JPL – NASA. 1 июля 2015 г. Получено 10 августа 2017 г.

[Bleacher-4] Бличер, Дж. и Сакимото С. Пьедестал кратеры, инструмент для интерпретации геологической истории и оценки скорости эрозии . LPSC

[Themis-5] "Фемида – Пьедестал кратеров в Утопии". Архивировано из оригинала 18 января 2010 года . Получено 26 марта 2010 года .

[McCauley-1973-6] Макколи, Джон Ф. (декабрь 1972 г.). «Mariner 9 Evidence for Wind Erosion in the Equatorial and Mid-Latitude Regions of Mars». Journal of Geophysical Research . 78 (20): 4123–4137 (JGRHomepage). Bibcode : 1973JGR....78.4123M. doi : 10.1029/JB078i020p04123.

[7] Барлоу, Н.Г.; Бойс, Джозеф М.; Костар, Франсуа М.; Крэддок, Роберт А.; и др. (2000). «Стандартизация номенклатуры морфологии выбросов марсианских ударных кратеров». J. Geophys. Res . 105 (E11): 26733– 26738. Bibcode : 2000JGR...10526733B. doi : 10.1029/2000JE001258 .

[8] Блэк, BA; Стюарт, ST (2008). «Избыточные выбросы кратеров регистрируют эпизодические слои, богатые льдом, в средних широтах на Марсе». J. Geophys. Res . 113 (E2): E02015. Bibcode : 2008JGRE..113.2015B. doi : 10.1029/2007JE002888 .

[9] Boyce, JM; Mouginis-Mark, P.; Garbeil, H. (2005). "Древние океаны в северных низменностях Марса: доказательства из глубины/диаметра ударных кратеров". J. Geophys. Res . 110 (E3): E03008. Bibcode : 2005JGRE..110.3008B. doi : 10.1029/2004JE002328 .

[10] Гарвин, Дж. Б.; Сакимото, С. Э.; Фроули, Дж. Дж.; Шнетцлер, К. (2000). «Кратерообразующие образования в северной полярной области Марса: геометрические характеристики, полученные с помощью лазерного высотомера Mars Orbiter». Icarus . 144 (2): 329– 352. Bibcode :2000Icar..144..329G. doi :10.1006/icar.1999.6298.

[11] Meresse, S.; Costard, F.; Mangold, N.; Baratoux, D.; et al. (2006). «Марсианские кратеры и большой объем выброса: доказательства эпизодов дефляции в северных низменностях». Meteorit. Planet. Sci . 41 (10): 1647– 1658. Bibcode : 2006M&PS...41.1647M. doi : 10.1111/j.1945-5100.2006.tb00442.x . Получено 3 марта 2013 г.

[12] Барлоу, Н.Г. (июль 2005 г.). Новая модель формирования пьедестала кратера (PDF) . Семинар по роли летучих веществ и атмосфер в марсианских ударных кратерах. Вклад LPI № 1273. стр. 17–18 .

[13] Кадиш, С. Дж.; Хед, Дж. В.; Барлоу, Н. Г. (2010). «Высоты пьедесталов кратеров на Марсе: косвенный показатель толщины прошлых, богатых льдом, амазонских отложений». Icarus . 210 (1): 92– 101. Bibcode :2010Icar..210...92K. doi :10.1016/j.icarus.2010.06.021.

[Kadish-14] Kadish, S.; Head, J. (2011). «Удары в неполярные богатые льдом палеоотложения на Марсе: избыточные кратеры выброса, кратеры-пьедесталы как ключи к истории климата Амазонки». Icarus . 215 (1): 34– 46. Bibcode :2011Icar..215...34K. doi :10.1016/j.icarus.2011.07.014.

[15] Вробель, Келли; Шульц, Питер; Кроуфорд, Дэвид (2006). «Атмосферная взрывная/термическая модель формирования кратеров с пьедесталом в высоких широтах». Метеоритика и планетарная наука . 41 (10): 1539. Bibcode : 2006M&PS...41.1539W. doi : 10.1111/j.1945-5100.2006.tb00434.x.

[16] Кадиш, С. Дж.; Хед, Дж. В.; Барлоу, Н. Г. (март 2010 г.). «Временная шкала формирования и возраст среднеширотных пьедесталов на Марсе» (PDF) . 41-я конференция по лунной и планетарной науке . Вудлендс, Техас, США: 1014. Bibcode : 2010LPI....41.1014K . Получено 14 февраля 2023 г.

[17] Head, JW; Mustard, JF; Kreslavsky, MA; Milliken, RE; et al. (2003). "Недавние ледниковые периоды на Марсе". Nature . 426 (6968): 797– 802. Bibcode :2003Natur.426..797H. doi :10.1038/nature02114. PMID 14685228. S2CID 2355534.

[18] Levrard, B.; Forget, F.; Montmessin, F.; Laskar, J. (2004). «Недавние богатые льдом отложения, образовавшиеся в высоких широтах на Марсе путем сублимации нестабильного экваториального льда при низком наклонении». Nature . 431 (7012): 1072– 1075. Bibcode :2004Natur.431.1072L. doi :10.1038/nature03055. PMID 15510141. S2CID 4420650.