Загадки марсианских кратеров.
Итак, мы обнаружили нечто странное: практически каждый марсианский цирк или кратер имеет вокруг себя нечто вроде выплеска, предположительно расплава. Мне представляется, что это был всё же расплав, хотя это могла быть и раздробленная взрывом порода. Это больше похоже на расплав, поскольку край этого выплеска выглядит подобно растёкшейся жидкости - далеко не ровный, но и не иззубренный, как это было бы в случае измельчённой породы.
С другой стороны, учитывая регулярные марсианские песчано-пылевые бури, сложно представить, чтобы это всё за многие годы не было сметено, или сглажено, или видоизменено ещё каким-либо способом. Но этот "ореол" вокруг цирков виден достаточно отчётливо.
Вот ещё примеры:
Это пример достаточно ровного края выплеска вокруг цирка.
А вот несколько другой пример:
Здесь край выплеска рваный и вроде бы больше похож на раздробленные породы.
Небольшое отступление. На снимках Марса часто приходится видеть сочетания фотографий в разном цвете или вообще чёрно-белые. Тут уж приходится довольствоваться тем, что есть. Ещё неискушённому читателю нужно учитывать, что разные фотографии снимались при разном положении солнца относительно фотографируемых участков поверхности. На разных снимках солнце светит с разных сторон. В этой ситуации восприятие человека, не привыкшее к одновременному сочетанию таких вариантов освещения, создаёт впечатление выпуклости там, где имеет быть место вогнутость. Но при изменении положения представляемого солнца относительно снимка всё встаёт на свои места. Вычислить с какой стороны находится солнце помогают чёткие тени, в избытке присутствующие на снимках. Солнце при этом располагается со стороны, противоположной тени.
Также очень хорошо видна ориентированность "Google" на Марс, в противоположность Луне. Качественная съёмка лунной поверхности тоже производилась, но для Луны нет столь обширного массива фотографий, сколько их уже имеется для Марса.
В общей панораме снимков стали даже появляться фотографии высокого разрешения, снятые спутником с орбиты Марса высотой 300 километров. Разрешающая способность таких снимков достигает 30 сантиметров на пиксель. Я пока подобные снимки не использовал для изучения ситуации. Желающих перенаправлю на сайт проекта.
Но думается мне, что наблюдаемые выплески состоят не из раздробленной породы.
Я нашёл снимок, на котором хорошо видны следы обработки поверхности песчано-пылевыми бурями:
Видны "языки" песка, скопившегося в аэродинамической тени от цирков. То есть, песок и мелкая порода свободно перемешается по поверхности планеты, не затрагивая структуру выплеска. Или, точнее, затрагивая её в той же мере, в какой они воздействуют на остальную почву Марса. Это небольшой, но плюсик в пользу расплава пород выплескивавшихся из места удара.
Среди всех вариантов выплеска встречаются даже грандиозные по своему размеру относительно цирка:
Здесь выплеск в нескольких направлениях протянулся лучами, наподобие системы лучей вокруг кратера "Тихо" на Луне.
И вот тут мы подходим к интересному моменту. Я опять воспользуюсь ссылкой на работу Карима Хайдарова.
Дело в том, что на Луне эти лучи - следы обратного выброса сверхсжатого метажидкого ударника метеорита из трубки взрыва им образованной. В момент удара имеющий огромную скорость метеорит, точнее его тугоплавкая часть, так называемый ударник, от сжатия удара переходит в другое фазовое состояние - сверхсжатое метажидкое. На практике это означает, что его плотность увеличивается в два-три раза, а размер, соответственно, уменьшается. И вот такой тяжёлый и сверхплотный ударник пробивает твёрдые слои планеты даже лучше, чем нож режет масло. Этот эффект подобен кумулятивному взрыву, только намного мощнее и сильнее.
Пробив в твёрдой литосфере планеты трубку взрыва, ударник останавливается и начинает остывать. Либо быстро, либо не очень. Всё зависит от типа породы, в которой он застревает. Охладившись до температуры обратного фазового перехода? сверхсжатый ударник скачком уменьшает свою плотность до нормальной, увеличиваясь в объёме. И вот в этот момент и может произойти обратный выброс расплавленного вещества ударника и окружающих его пород. Если пробой был вертикальным, то обратный выброс образует вокруг кратера лучистую структуру. Если наклонный, то лучи будут лежать только в одном секторе, или же их вообще будет один-два. Примером этого может служить кратер Месье на Луне.
Вот примеры обратных выбросов (лучистой структуры) у кратеров на Луне:
А вот пример наклонного обратного выброса:
Видно, что структура выброса на Луне отличается от марсианской. На Луне это действительно похоже на выброс, резкий и мощный. А вот на Марсе - скорее именно выплеск. Он тут более плотный и неразрывный. На луне выброс состоит практически из отдельных лучей. И у самого кратера они могут образовывать относительно сплошное покрытие. На Марсе же покрытие полностью сплошное, иногда разделяющееся на краю на некое подобие лучей.
Вот пример выплесков, несколько похожих на лунные:
Складывается впечатление, что вид выплесков сильно зависит от типа породы в том месте, куда ударяет метеорит.
Зрительно разный тип породы вокруг даёт в итоге разные виды "ореолов".
Еще у меня складывается впечатление, что наличие центральной горки в цирке не обязательно означает, что кратер образован метеоритом без тугоплавкой части. Особенно если центральная горка не столько горка, а просто поднятие, зачастую бесформенное.
В целом, обнаруженные закономерности в устройстве марсианских кратеров представляют собой масштабную загадку.
Почему в подавляющем большинстве марсианских кратеров имел место выплеск расплавленной породы? Даже относительно маленькие кратеры диаметром около километра имеют ореол выплеска расплава.
Почему во всех без исключения случаях выплески расплава столь равномерно круглые, как и сами кратеры и цирки?
Эти и другие вопросы пока ещё только предстоит выяснять.
Тем не менее рискну сформулировать некоторые предположения, возможные в данной ситуации.
Меньший разлёт выплесков на Марсе, по сравнению с Луной, можно объяснить несколько большей силой тяжести на Марсе (в два раза большей, чем на Луне).
Можно также предположить, что на Марсе более тонкая литосфера. Тогда, при пробое метеоритом литосферы, магма мантии может выплёскиваться на поверхность и будет достаточно долго остывать, чтобы образовать ровный участок дна внутри кратера или цирка. При таком раскладе сквозные пробои поверхности Марса даже по очень наклонной траектории маловероятны. Добавлю, что мне пока не удалось обнаружить ни одного следа такого пробоя. Вместе с тем, в результате внимательного изучения поверхности Марса складывается впечатление достаточно большой прочности внешнего слоя Марса. Его поверхность выглядит в общем плане более цельной и не разбитой на отдельные, большие или небольшие плиты и слои. Но, несмотря на такое впечатление, практически каждый удар метеорита вызывает выплеск расплава так, словно метеорит ударяет в нечто жидкое, подобно падению капель на поверхность воды на фотографиях в конце предыдущего поста. Никак не могу представить, как бы возможно было то, чтобы поверхность Марса была более прочной и цельной с одной стороны, а с другой - вела себя при ударе подобно жидкости, пусть и очень вязкой. Для меня это загадка.
Другое предположение будет состоять в том, что слои Марса под его поверхностью относительно легкоплавки, чтобы вызвать обширное расплавление породы в момент удара и последующий выплеск этого расплава. При этом разный состав пород обеспечивает разный характер получающегося выплеска. Такое предположение кажется мне чуть более вероятным, чем предыдущее.
Наверное стоит добавить, что подобные предположения довольно сильно противоречат имеющимся представлениям о строении и устройстве Марса. И как свести концы с концами я пока вообще не представляю. Увы.
Удивительно также то, что прослеживается минимум аналогий импактных сценариев с таковыми в условиях Земли. Конечно, Земля обладает в два с половиной раза большим тяготением, имеет плотную атмосферу и иную структуру своей поверхности. Всё это достаточно очевидно, как с теоретической точки зрения, так и с точки зрения импактных следов. Чуть больше аналогий прослеживается с Луной, но ненамного. Вообще, после внимательного изучения марсианских ударных следов возникает устойчивый навык узнавания и способность отличить марсианские ударные образования от лунных. Раньше мне это было совершенно неочевидно.
Загадки остаются, продолжение следует...
С другой стороны, учитывая регулярные марсианские песчано-пылевые бури, сложно представить, чтобы это всё за многие годы не было сметено, или сглажено, или видоизменено ещё каким-либо способом. Но этот "ореол" вокруг цирков виден достаточно отчётливо.
Вот ещё примеры:
Это пример достаточно ровного края выплеска вокруг цирка.
А вот несколько другой пример:
Здесь край выплеска рваный и вроде бы больше похож на раздробленные породы.
Небольшое отступление. На снимках Марса часто приходится видеть сочетания фотографий в разном цвете или вообще чёрно-белые. Тут уж приходится довольствоваться тем, что есть. Ещё неискушённому читателю нужно учитывать, что разные фотографии снимались при разном положении солнца относительно фотографируемых участков поверхности. На разных снимках солнце светит с разных сторон. В этой ситуации восприятие человека, не привыкшее к одновременному сочетанию таких вариантов освещения, создаёт впечатление выпуклости там, где имеет быть место вогнутость. Но при изменении положения представляемого солнца относительно снимка всё встаёт на свои места. Вычислить с какой стороны находится солнце помогают чёткие тени, в избытке присутствующие на снимках. Солнце при этом располагается со стороны, противоположной тени.
Также очень хорошо видна ориентированность "Google" на Марс, в противоположность Луне. Качественная съёмка лунной поверхности тоже производилась, но для Луны нет столь обширного массива фотографий, сколько их уже имеется для Марса.
В общей панораме снимков стали даже появляться фотографии высокого разрешения, снятые спутником с орбиты Марса высотой 300 километров. Разрешающая способность таких снимков достигает 30 сантиметров на пиксель. Я пока подобные снимки не использовал для изучения ситуации. Желающих перенаправлю на сайт проекта.
Но думается мне, что наблюдаемые выплески состоят не из раздробленной породы.
Я нашёл снимок, на котором хорошо видны следы обработки поверхности песчано-пылевыми бурями:
Видны "языки" песка, скопившегося в аэродинамической тени от цирков. То есть, песок и мелкая порода свободно перемешается по поверхности планеты, не затрагивая структуру выплеска. Или, точнее, затрагивая её в той же мере, в какой они воздействуют на остальную почву Марса. Это небольшой, но плюсик в пользу расплава пород выплескивавшихся из места удара.
Среди всех вариантов выплеска встречаются даже грандиозные по своему размеру относительно цирка:
Здесь выплеск в нескольких направлениях протянулся лучами, наподобие системы лучей вокруг кратера "Тихо" на Луне.
И вот тут мы подходим к интересному моменту. Я опять воспользуюсь ссылкой на работу Карима Хайдарова.
Дело в том, что на Луне эти лучи - следы обратного выброса сверхсжатого метажидкого ударника метеорита из трубки взрыва им образованной. В момент удара имеющий огромную скорость метеорит, точнее его тугоплавкая часть, так называемый ударник, от сжатия удара переходит в другое фазовое состояние - сверхсжатое метажидкое. На практике это означает, что его плотность увеличивается в два-три раза, а размер, соответственно, уменьшается. И вот такой тяжёлый и сверхплотный ударник пробивает твёрдые слои планеты даже лучше, чем нож режет масло. Этот эффект подобен кумулятивному взрыву, только намного мощнее и сильнее.
Пробив в твёрдой литосфере планеты трубку взрыва, ударник останавливается и начинает остывать. Либо быстро, либо не очень. Всё зависит от типа породы, в которой он застревает. Охладившись до температуры обратного фазового перехода? сверхсжатый ударник скачком уменьшает свою плотность до нормальной, увеличиваясь в объёме. И вот в этот момент и может произойти обратный выброс расплавленного вещества ударника и окружающих его пород. Если пробой был вертикальным, то обратный выброс образует вокруг кратера лучистую структуру. Если наклонный, то лучи будут лежать только в одном секторе, или же их вообще будет один-два. Примером этого может служить кратер Месье на Луне.
Вот примеры обратных выбросов (лучистой структуры) у кратеров на Луне:
А вот пример наклонного обратного выброса:
Видно, что структура выброса на Луне отличается от марсианской. На Луне это действительно похоже на выброс, резкий и мощный. А вот на Марсе - скорее именно выплеск. Он тут более плотный и неразрывный. На луне выброс состоит практически из отдельных лучей. И у самого кратера они могут образовывать относительно сплошное покрытие. На Марсе же покрытие полностью сплошное, иногда разделяющееся на краю на некое подобие лучей.
Вот пример выплесков, несколько похожих на лунные:
Складывается впечатление, что вид выплесков сильно зависит от типа породы в том месте, куда ударяет метеорит.
Зрительно разный тип породы вокруг даёт в итоге разные виды "ореолов".
Еще у меня складывается впечатление, что наличие центральной горки в цирке не обязательно означает, что кратер образован метеоритом без тугоплавкой части. Особенно если центральная горка не столько горка, а просто поднятие, зачастую бесформенное.
В целом, обнаруженные закономерности в устройстве марсианских кратеров представляют собой масштабную загадку.
Почему в подавляющем большинстве марсианских кратеров имел место выплеск расплавленной породы? Даже относительно маленькие кратеры диаметром около километра имеют ореол выплеска расплава.
Почему во всех без исключения случаях выплески расплава столь равномерно круглые, как и сами кратеры и цирки?
Эти и другие вопросы пока ещё только предстоит выяснять.
Тем не менее рискну сформулировать некоторые предположения, возможные в данной ситуации.
Меньший разлёт выплесков на Марсе, по сравнению с Луной, можно объяснить несколько большей силой тяжести на Марсе (в два раза большей, чем на Луне).
Можно также предположить, что на Марсе более тонкая литосфера. Тогда, при пробое метеоритом литосферы, магма мантии может выплёскиваться на поверхность и будет достаточно долго остывать, чтобы образовать ровный участок дна внутри кратера или цирка. При таком раскладе сквозные пробои поверхности Марса даже по очень наклонной траектории маловероятны. Добавлю, что мне пока не удалось обнаружить ни одного следа такого пробоя. Вместе с тем, в результате внимательного изучения поверхности Марса складывается впечатление достаточно большой прочности внешнего слоя Марса. Его поверхность выглядит в общем плане более цельной и не разбитой на отдельные, большие или небольшие плиты и слои. Но, несмотря на такое впечатление, практически каждый удар метеорита вызывает выплеск расплава так, словно метеорит ударяет в нечто жидкое, подобно падению капель на поверхность воды на фотографиях в конце предыдущего поста. Никак не могу представить, как бы возможно было то, чтобы поверхность Марса была более прочной и цельной с одной стороны, а с другой - вела себя при ударе подобно жидкости, пусть и очень вязкой. Для меня это загадка.
Другое предположение будет состоять в том, что слои Марса под его поверхностью относительно легкоплавки, чтобы вызвать обширное расплавление породы в момент удара и последующий выплеск этого расплава. При этом разный состав пород обеспечивает разный характер получающегося выплеска. Такое предположение кажется мне чуть более вероятным, чем предыдущее.
Наверное стоит добавить, что подобные предположения довольно сильно противоречат имеющимся представлениям о строении и устройстве Марса. И как свести концы с концами я пока вообще не представляю. Увы.
Удивительно также то, что прослеживается минимум аналогий импактных сценариев с таковыми в условиях Земли. Конечно, Земля обладает в два с половиной раза большим тяготением, имеет плотную атмосферу и иную структуру своей поверхности. Всё это достаточно очевидно, как с теоретической точки зрения, так и с точки зрения импактных следов. Чуть больше аналогий прослеживается с Луной, но ненамного. Вообще, после внимательного изучения марсианских ударных следов возникает устойчивый навык узнавания и способность отличить марсианские ударные образования от лунных. Раньше мне это было совершенно неочевидно.
Загадки остаются, продолжение следует...