Изучение рельефа Марса: долины южного полушария

В лаборатории сравнительной планетологии Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН провели исследование долинного рельефа участка Марса, именуемого Земля Киммерия.

Опираясь на данные дистанционного зондирования, полученные с помощью летательных аппаратов, выдвинута гипотеза флювиального, то есть, вызванного текучими водами, происхождения долин на планете.

На Марсе имеются формы рельефа, визуально напоминающие долины рек и русла ручьев. Одним из возможных объяснений этого факта является речная природа этих образований, что позволяет предположить наличие жидкой воды как фактора формирования такого типа рельефа. Была ли вода в привычном для нас понимании на Марсе — вопрос сложный и требующий детального многолетнего и многогранного исследования.

Ученые многих стран мира борются над разгадкой этой тайны, используя различные методы: обрабатывая получаемую информацию с марсоходов, коих уже немало побывало на планете, изучая горные породы и их расположение, а также исследуя рельеф и его особенности, опираясь на данные дистанционного зондирования (космических снимков), полученные с помощью летательных аппаратов. Последнее и использовалось автором при изучении долинного рельефа участка Марса именуемого Земля Киммерия (рис. 1).

Этот небольшой регион располагается в южном полушарии планеты. К северу от него располагается обладающая специфическим рельефом переходная зона между древним южным кратерированным материком и относительно более молодыми низменными «океаническими» равнинами северного полушария.

На исследуемом участке обнаружены типы долин, имеющие большое морфологическое сходство с долинами земных рек и представляющие собой свидетельство в пользу того, что когда-то, в геологическом прошлом, на поверхности планеты происходила флювиальная активность, то есть деятельность текучей воды.

Однако, имеются и конкурирующие гипотезы, которые представляют данные формы как результат тектонической или, например, вулканической деятельности. Если рассматривать теорию о том, что это флювиальные образования, то это предполагает под собой наличие жидкой воды как агента формирования такого рода рельефа. Основополагающими проблемами в таком случае являются вопросы об источниках воды, длительности ее активной работы, возрасте этих форм, приёмных бассейнах.

В работе делался акцент на двух долинах — Ма’адим и Дуриус (рис. 2). Несмотря на то, что Ма’адим по своей площади в десятки раз крупнее, чем Дуриус, это не означает невозможности их сравнения. Для обеих долинных систем характерна разветвленность (наличие водотоков нескольких порядков), а также общий тренд врезания с юга на север. Обе главные долины имеют тенденцию к выработке U-образного профиля и к расширению днища по приближении к устью.

Морфология изученных долинных систем, обнаруженные в долине Ма’адим остатки палеодельты, фрагменты террасовых уровней, закономерно меняющих свою высоту, а также остатки аккумулятивных тел подтверждают «флювиальную» гипотезу.

Весьма сложен и дискуссионен вопрос оценки времени формирования рассматриваемых долинных систем и продолжительности их активного функционирования. Ориентировочное время заложения и деятельность рассматриваемых долинных систем ограничивается возрастом 4,5–3 млрд лет. Возможное происхождение и возраст изученных долинных форм связаны с геологической и климатической историей Марса.

Статья про изучение рельефа Марса опубликована в журнале Solar System Research.