Исследователи создали карту и описали палеорельефные структуры по всему Марсу, чтобы глубже понять их многообразие и древний климат планеты. Результаты исследования были опубликованы в журнале Geomorphology.
Палеоформы — это сохранившиеся изменения поверхности Марса, которые произошли миллиарды лет назад. Они образовались под действием ветра и воды, формирующих песок и осадочные породы в виде дюн, ряби и других ландшафтных структур. С течением времени некоторые из этих рельефов затвердели и теперь предоставляют важные данные о древнем климате Марса.
Команда учёных под руководством старшего научного сотрудника Института планетарных наук Мэтью Хойнацки приступила к работе на проектом HiRISE — научным экспериментом для получения изображений высокого разрешения на борту орбитального аппарата NASA MRO — ещё в 2013 году. Хойнацки собрал коллекцию изображений HiRISE, на которых видны уникальные структуры, напоминающие пластовые формы, но изрытые кратерами и покрытые камнями.
«Я собрал коллекцию изображений HiRISE, на которых видны эти особенности, похожие на пластовые формы, но они были изрыты кратерами и покрыты камнями. Они выглядели древними и окаменевшими. Мы хотели углубиться в это исследование», — отметил Хойнацки.
Исследование выявило палеорельефы в различных регионах Марса, разного возраста, широты и геологического контекста, включая кратеры, каньоны и бассейны. Эти структуры были разделены на категории, включая палеодюны и палеомегарифы — большие поля параллельных хребтов, образованные ветром; речные палеодюны, образованные потоками воды; и сильно размытые дюнные отливные ямы, оставившие лишь неглубокие впадины.
Палеоформы были обнаружены по всей поверхности планеты, однако наиболее концентрированными оказались в долинах Маринер (Valles Marineris) и Атабаска (Athabasca Valles), вблизи экватора; в области Лабиринт Ночи (Noctis Labyrinthus) на запад от долин Маринера; на равнине Аркадия (Arcadia Planitia) на северных низменностях; на равнине Эллада (Hellas Planitia) в южном полушарии, а также на пересечении высот и низменностей между Arabia Terra и Apollinaris Mons.
«Наиболее очевидные и недвусмысленные палеоформы — это дюны. Многие из этих палеодюн являются точными копиями современных дюн, но выглядят более древними», — сообщил Хойнацки. Наиболее распространёнными палеоформами оказались мегарифы — крупные поля параллельных хребтов, возникающие при воздействии ветра на песок из крупных зёрен.
«Мегарифы также представляют интерес, хотя и меньший, чем дюны, поскольку другие геологические процессы также могли создавать подобные рельефные формы», — добавил Хойнацки.
Основываясь на знании о современных геологических процессах, учёные предложили эволюционную модель для этих структур: ветер образует их, затем стихает, позволяя песку затвердеть и превратиться в скалу, что обеспечивает сохранение и последующее разрушение этих форм.
Самыми редкими и сильно деградировавшими палеоформами, вероятно, являются структуры, созданные древними потоками воды, так называемые флювиальные палеоформы. Эти образования были обнаружены только в местах, считающихся остатками древних наводнений или катастрофических водных событий на Марсе.
Хойнацки отметил, что он был удивлён малым количеством обнаруженных речных палеоформ. «На Марсе много высохших русел рек, где могли бы формироваться подобные структуры, однако их небольшой размер и заполненность не способствовали сохранению», — пояснил он.
Исследовательская группа рассчитала, что большинство палеоформ были зацементированы в геологическую летопись около 2 миллиардов лет назад или позже. Множество пластов, вероятно, были погребены после своего формирования и перемещены вулканической активностью, такой как потоки лавы или осадки пепла, до тех пор, пока эрозия не обнажила их снова, в то время как другие формы могли зацементироваться без покрывающих отложений.
«В других случаях активные песчаные дюны вдоль северной полярной шапки перемещаются через более старые палеодюны, разрушая их. Сезонный лёд также может разрушать эти дюны. Разнообразие этих форм указывает на множество динамических процессов и условий, действующих в солнечной системе», — добавил Хойнацки.
Теперь, после выявления множества палеоформ на Марсе, команда надеется обнаружить современные дюнные поля, способные перемещаться в аналогичных направлениях.
«Хотя многие современные рельефные формы на Марсе активны и мигрируют, некоторые стабильны и свидетельствуют о существовании процессов стабилизации, которые могут в конечном итоге привести к их литификации. Понимание этого континуума, как мы надеемся, поможет лучше понять изменение климатических условий на Красной планете», — заключил Хойнацки.
Источник: iXBT
