Войти
Полосы откосов в Ахеронских ямках в 2010 году 
Темные полосы на склонах Arabia Terra, как видно с орбитальной камеры Марса (MOC) на космическом корабле Mars Global Surveyor. Самые темные полосы всего примерно на 10% темнее, чем их окружение. Более заметная контрастность изображения достигается за счет увеличения контрастности. Изображение имеет диаметр 1,65 км (1 милю). Север находится внизу. Темные полосы на склонах узкие, сходные с лавиной, обычные на покрытых пылью склонах в экваториальных областях Марса. Они образуются на относительно крутой местности, например вдоль откосов и стен кратера. Впервые обнаруженные на изображениях Viking Orbiter с конца 1970-х годов, темные полосы на склоне не были подробно изучены до тех пор, пока не были получены изображения с более высоким разрешением, полученные с аппаратов Mars Global Surveyor (MGS) и Марса. Космический аппарат Reconnaissance Orbiter (MRO) стал доступен в конце 1990-х и 2000-х гг.
Физический процесс, приводящий к образованию темных полос на откосе, все еще остается неопределенным. Скорее всего, они вызваны перемещением массы рыхлого мелкозернистого материала на крутых склонах (например, пылевых лавин). Схождение лавины мешает и удаляет яркий поверхностный слой пыли, обнажая более темную основу. Роль, которую играет вода и другие летучие, если таковые имеются, в формировании полосок все еще обсуждается. Полосы на склоне особенно интригуют, потому что это одно из немногих геологических явлений, которые можно наблюдать на Марсе в наши дни.
Темные полосы на склоне - это особенности альбедо. Они кажутся глазам как разница яркости между полосой и более светлым наклоном фона. Обычно топографический рельеф не виден, чтобы отличить полосу от ее окружения, за исключением самого высокого разрешения (<1 m/pixel) images. In many cases, the original surface texture of the slope is preserved and continuous across the streak, as though unaffected by events involved in dark streak formation (pictured left). The overall effect is equivalent in appearance to a partial shadow cast down the sloping surface. These observations indicate that whatever process forms the streaks, it affects only the very thinnest layer at the surface. Slope streaks are only about 10% darker than their surroundings but often appear black in images because the contrast has been enhanced (растянутый ).
Темные полосы на откосе часто не влияют на нижележащую текстуру склона, на котором они образуются, что указывает на то, что возмущение, вызывающее полосу, является поверхностным. Изображение является частью кадра MOC-N / A M09 / 00039, основанного на Sullivan et al., 2001, p. 23,612, рис. 5a. Длина полосы здесь составляет 1,3 км. Особенности Альбедо покрывают поверхность Марса в самых разных масштабах. Они составляют классические светлые и темные отметины, видимые на Марсе в телескопы. (см. Классический альбедо на Марсе.) Эти отметины вызваны разными пропорциями пыли, покрывающей поверхность. Марсианская пыль имеет ярко-красноватый охристый цвет, а коренная порода и почва (реголит ) темно-серый (цвет неизмененного базальта ). Таким образом, пыльные участки на Марсе выглядят яркими (высокое альбедо), а поверхности с высоким процентом камней и обломков обычно темные (низкое альбедо). Большинство особенностей альбедо на Марсе вызвано ветрами, которые очищают некоторые области от пыли, оставляя после себя более темное отставание. В других местах оседает пыль, чтобы получить яркую поверхность. Выборочное удаление и осаждение пыли наиболее заметно вокруг ударных кратеров и других препятствий, где образуются различные полосы (ветровые хвосты) и пятна.
Темный склон. полосы - это относительно небольшие объекты. (См. A в фотогалерее.) Они отличаются от более крупных элементов альбедо тем, что создаются силой тяжести, а не ветром, хотя ветер может способствовать их первоначальному формированию. (См. B в фотогалерее.) Причина потемнения неизвестна. Предполагается, что размеры вовлеченных частиц очень малы (частицы размером песок, ил и глина ). Обломки , достаточно большие, чтобы их можно было отобразить, отсутствуют, а нижележащий откос коренных пород никогда не обнажается (т. Е. Пыль падает на поверхность пыли). Очевидно, в создании более темного тона участвуют другие оптические, механические или химические свойства.
Темные полосы на склоне обычно имеют один и тот же уклон с другими полосами на откосе разных оттенков. Предполагается, что самые темные полосы относятся к самым молодым; у них есть края, которые более четко определены, чем полосы, которые не такие темные. Эта связь предполагает, что полосы светлеют и становятся более размытыми с возрастом, вероятно, потому, что они покрываются свежей пылью, падающей из атмосферы. Выцветшие темные полосы на откосе не следует путать с яркими полосами на откосе (обсуждаются ниже). На Марсе часто случаются пыльные бури. Иногда всю планету окутывает пыльная буря, как показано на рисунках ниже.
Марс без пыльной бури в июне 2001 г. (слева) и с глобальной пыльной бурей в июле 2001 г. (справа), по наблюдениям Mars Global Surveyor
Темные полосы на склонах часто веерообразны. -образный с несколькими пальцами (цифра) на их концах вниз по склону. Изображение взято с камеры HiRISE на Mars Reconnaissance Orbiter.
Наклонные полосы При умеренном разрешении (20–50 м / пиксель) темные наклонные полосы выглядят как тонкие, параллельные выровненные нити спуск по краям кратеров и откосам. Они часто бывают прямыми, но также могут иметь изогнутую или сигмовидную форму. (См. C в фотогалерее.) Более близкие темные полосы на откосе обычно имеют удлиненную веерообразную форму (на фото справа). Они варьируются от 20 до 200 метров в ширину и обычно составляют от нескольких сотен до более 1000 метров в длину. Темные полосы на склонах, превышающие 2 км в длину, встречаются редко; большинство оканчиваются на склоне и не простираются дальше на ровную местность.
Полоса обычно начинается в единственной точке (вершина ) высоко на склоне. Вершина часто связана с изолированным небольшим гребнем, выступом или другой областью местного крутизны. На изображениях с высоким разрешением иногда виден крошечный кратер от удара на вершине. Полосы на склоне расширяются вниз по склону от вершины треугольным образом, обычно достигая своей максимальной ширины, не доходя до середины их длины. Одна полоса уклона может разделяться на две отдельные полосы вокруг препятствия или образовывать анастомозирующий (плетеный) узор. (См. D и E в фотогалерее.) Полосы на склоне обычно образуют несколько пальцев (цифра) на их концах вниз.
Карта Марса показывает, что темные полосы на склоне (коричневые) встречаются в покрытых пылью экваториальных регионах. Розовые области - это места марсианских оврагов и залежей балок. Географическое распределение указывает на то, что овраги и полосы на склонах - разные явления. Изображения из научного эксперимента по визуализации с высоким разрешением (HiRISE ) на MRO показали, что многие полосы на склонах имеют рельеф, вопреки более ранним описаниям, в которых не было видно топографических различий между штрихованной и прилегающей без штрихов поверхностью. Поверхность с штрихами обычно примерно на 1 м ниже, чем поверхность без штрихов. Этот рельеф виден только на изображениях с максимальным разрешением при оптимальных условиях просмотра.
Темные полосы на склоне наиболее распространены в экваториальных регионах Марса, особенно в Tharsis, Arabia Terra и Amazonis Planitia (на фото слева). Они встречаются между 39 ° и 28 ° южной широты. На своих северных границах они появляются преимущественно на более теплых южных склонах. Любопытно, что полосы на склонах также связаны с областями, которые достигают максимальной температуры 275 К (2 ° C), температуры, близкой к тройной точке воды на Марсе. Эта взаимосвязь подтолкнула некоторых исследователей к предположению, что жидкая вода участвует в формировании темных полос на склонах.
Темные полосы на склонах, по-видимому, не коррелируют с возвышенностью или областями определенной геологии коренных пород. Они встречаются на склонах различной текстуры, в том числе на гладких, безликих и предположительно молодых поверхностях, а также на старых, сильно изрезанных кратерами склонах. Однако они всегда связаны с областями с высокой шероховатостью поверхности, высоким альбедо и низкой тепловой инерцией - свойствами, которые указывают на крутые склоны, покрытые большим количеством пыли.
Было высказано предположение, что полосы могут образовываться, когда скопления сухого льда начинают сублимироваться сразу после восхода солнца. Ночной СО 2 иней широко распространен в низких широтах.
Аннотированное изображение темной полосы Фарсис Толус, как ее видит Хирис. Он расположен посередине слева на этой картинке. Фарсис Толус находится справа. Исследователи предложили ряд механизмов образования темных полос на склоне. Наиболее широко распространено мнение, что полосы являются результатом схода пыли лавин, образовавшейся в результате потока сухих гранул на крутых склонах. Пыльные лавины напоминают снежные лавины на Земле. Рыхлые снежные лавины возникают, когда снег накапливается в холодных, почти безветренных условиях, образуя сухой рыхлый снег с небольшим сцеплением между отдельными кристаллами снега. В результате на поверхности снега образуется очень неглубокий желоб (обшивка), который на расстоянии кажется немного темнее, чем остальная часть склона.
В других моделях используется вода в виде родников, влажных селевых потоков или сезонного просачивания хлорида 95>-богатые рассолы. Используя данные нейтронного спектрометра Mars Odyssey, исследователи обнаружили, что полосы откоса в бассейне Скиапарелли встречаются в областях, которые, по прогнозам, дают от 7,0 до 9,0 весовых процентов водородного эквивалента водорода (WEH), напротив. до типичных фоновых значений менее 4% WEH. Это соотношение предполагает связь между высоким процентом WEH и появлением темных полос на склонах. Однако любой процесс, требующий большого количества воды (например, весенние разряды), кажется маловероятным из-за общей термодинамической нестабильности жидкой воды на Марсе.
Другая модель предполагает, что темные полосы на склонах образуются прилеганием к земле плотность токов сухой пыли, смазанной газом диоксидом углерода (CO 2). В этом сценарии небольшой начальный осадок на поверхности высвобождает CO 2 газ , адсорбированный на подземных зернах. Этот выброс создает поддерживаемый газом поток пыли, который движется по нисходящей нисходящей траектории по тонкой плотности тока. Этот механизм может помочь объяснить необычно длинные полосы на склонах.
Некоторые наблюдения предполагают, что темные полосы на склонах могут быть вызваны ударами. Снимки, полученные CTX в 2007 и 2010 годах, показали, что в ореоле Olympus Mons появилась новая полоса. Следующее изображение, полученное HiRISE, показало, что на вершине полосы появился новый кратер. Исследователи пришли к выводу, что удар спровоцировал новую полосу склона. Другая полоса, связанная со столкновением, была обнаружена в четырехугольнике Аравии.
Новая полоса, вызванная недавним столкновением, в результате которого образовался небольшой кратер, как это было видно с HiRISE. Местоположение - это четырехугольник Аравии.
Исследование, опубликованное в январе 2012 года в Икаре, показало, что темные полосы были инициированы воздушными взрывами метеоритов, движущихся со сверхзвуковой скоростью. Команду ученых возглавила Кайлан Берли, студентка Университета Аризоны. После подсчета около 65 000 темных полос вокруг места падения группы из 5 новых кратеров, возникли закономерности. Количество полос было наибольшим ближе к месту удара. Значит, удар каким-то образом вызвал полосы. Кроме того, распределение полос сформировало узор с двумя крыльями, отходящими от места удара. Изогнутые крылья напоминали ятаганы, кривые ножи. Эта картина предполагает, что взаимодействие воздушных взрывов от группы метеоритов вытряхнуло пыль достаточно, чтобы вызвать пылевые лавины, которые сформировали множество темных полос. Сначала считалось, что сотрясение земли от удара вызвало лавины пыли, но если бы это было так, темные полосы были бы расположены симметрично вокруг ударов, а не концентрировались в изогнутых формах.
Кратерное скопление находится около экватора в 510 милях к югу от горы Олимп, на местности, называемой формацией ямок Медузы. Формация покрыта пылью и содержит вырезанные ветром гряды, называемые ярдами. Эти ярды имеют крутые склоны, густо покрытые пылью, поэтому, когда от ударов раздался звуковой удар воздушной волны, пыль начала двигаться вниз по склону. Используя фотографии, сделанные Mars Global Surveyor и камерой HiRISE на орбитальном аппарате NASA Mars Reconnaissance Orbiter, ученые ежегодно обнаруживают около 20 новых столкновений с Марсом. Поскольку космический аппарат почти непрерывно снимал Марс в течение 14 лет, новые изображения с предположительно недавними кратерами можно сравнить со старыми изображениями, чтобы определить, когда они образовались. Поскольку кратеры были замечены на снимке HiRISE от февраля 2006 года, но не присутствовали на снимке Mars Global Surveyor, сделанном в мае 2004 года, удар произошел в этот период времени.
Самый большой кратер в скоплении имеет диаметр около 22 метров (72 фута) и близок к площади баскетбольной площадки. Когда метеорит путешествовал через марсианскую атмосферу, он, вероятно, распался; отсюда образовалась плотная группа ударных кратеров. Некоторое время наблюдались темные полосы на склонах, и было выдвинуто много идей для их объяснения. Это исследование, возможно, наконец разрешило эту загадку.
На изображении показаны скопления кратеров и изогнутые линии, образованные воздушным ударом от метеоритов. Метеориты вызвали воздушный взрыв, который вызвал лавины пыли на крутых склонах. Изображение предоставлено HiRISE.
Крупный план предыдущего изображения по границе светлого / темного. Темная линия в середине изображения показывает границу между светлым и темным участком изогнутых линий. Зеленые стрелки показывают высокие участки гребней. Рыхлая пыль спускалась по крутым склонам, когда она чувствовала воздушный поток от ударов метеорита. Изображение предоставлено HiRISE.
Новые полосы на склоне образовались около Apollinaris Mons в период с февраля 1998 г. по ноябрь 1999 г., как видно с орбитальной камеры Марса (MOC). Полосы на откосе - одни из немногих геоморфические объекты, формирующиеся на поверхности современного Марса. Новые полосы были впервые идентифицированы путем сравнения изображений с орбитального аппарата Viking Orbiter 1970-х годов с изображениями тех же мест, сделанных камерой MGS Mars Orbiter Camera (MOC) в конец 1990-х гг. Присутствие новых полос показало, что полосы на склонах активно формируются на Марсе, по крайней мере, в годовом или десятилетнем масштабе. Более поздняя статистическая обработка с использованием перекрывающихся изображений МОС с интервалом от нескольких дней до нескольких лет показала, что полосы на склонах могут формироваться на Марсе со скоростью около 70 в день. Если точна, то эта скорость предполагает, что полосы на склонах являются наиболее динамичными геологическими особенностями, наблюдаемыми на поверхности Марса.
Темные полосы на склонах блекнут и исчезают гораздо медленнее, чем появляются новые. Большинство полос, обнаруженных на изображениях викингов, все еще видны спустя десятилетия, хотя некоторые из них исчезли. Исследователи пришли к выводу, что полосы появляются в 10 раз быстрее, чем исчезают, и что количество полос на склонах Марса за последние три десятилетия увеличилось. Этот дисбаланс вряд ли сохранялся в течение геологически значимых периодов времени. Одно из возможных решений дисбаланса состоит в том, что полосы длятся веками, но стираются в массовом порядке после чрезвычайно редких, но жестоких пыльных бурь (штормы такой силы, которые не наблюдались на Марсе со времен Викинга). После того, как шторм утихнет, осаждается толстый слой свежей пыли, чтобы начать новый цикл образования полос. Недавнее исследование, опубликованное в Icarus, показало, что они длятся около 40 лет. Исследователи изучили регион в Lycus Sulci с помощью изображений Viking и изображений CTX с орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter. Те, которые впервые наблюдались с Viking, все исчезли, но были заменены новыми.
Темные полосы на склоне встречаются вместе или внешне напоминают ряд других небольших- масштаб, особенности наклона на Марсе. К ним относятся яркие полосы на откосах, шрамы от лавин и повторяющиеся линии откосов. Водные тропы - это особенности, которые встречаются в полярных регионах Земли. Они напоминают темные полосы на склоне и повторяющиеся линии склона, но еще не были описаны на Марсе. Многие из особенностей склонов на Марсе могут возникать в результате непрерывного процесса с сухой потерей массы и незначительной речной (связанной с водой) активностью, занимающей противоположные конечные точки. Овраги - еще одна особенность, обычная на склонах в средних широтах южного полушария Марса. Им уделялось много внимания в литературе, но здесь не обсуждается.
Яркие полосы на откосах - это полосы более светлого тона (около 2%), чем их окружение. (См. F в фотогалерее.) Они встречаются гораздо реже, чем темные полосы на склоне, но оба типа полос имеют схожую морфологию и встречаются в одних и тех же регионах Марса. Данные свидетельствуют о том, что яркие полосы на склонах старше темных полос на склонах. Новые яркие полосы на откосах никогда не наблюдались, а на некоторых изображениях можно увидеть темные полосы на откосах, перекрывающие яркие полосы на откосах, что указывает на то, что первые моложе вторых. Вполне вероятно, что яркие полосы на откосе образуются из старых темных полос на откосе, которые прошли через частично выцветшую стадию. Это предположение подтверждается географическими данными, указывающими на то, что яркие полосы на склонах немного чаще встречаются в регионах, где скорость образования новых темных полос на склонах низкая. Другими словами, области с относительно большим количеством ярких полос, как правило, менее активны и содержат больше старых темных полос.
Области с обильными полосами на склонах также содержат явно особый класс лавинных шрамов. По морфологии и размеру рубцы напоминают наклонные полосы. (См. G в фотогалерее). Обычно они имеют глубину в несколько метров и длину в сотни метров. Они начинаются в единственной точке (иногда в небольшом, еле разрешенном ударном кратере) высоко на склоне. Края излучают вниз по склону треугольником. Примерно в половине задокументированных примеров на конце склона видна невысокая насыпь обломков. Первоначально называемые «шрамами от лавин толщиной в несколько метров», эти детали считались отличными от полос на склонах. Однако изображения с более высоким разрешением, полученные с прибора HiRISE на MRO, предполагают, что шрамы от лавин толщиной в несколько метров и полосы на откосах связаны и являются частью континуума активной потери массы особенности, образованные пылевыми лавинами.
Летом 2011 года в журнале Science появилась статья, описывающая новый класс особенностей склонов с характеристиками, которые предполагают образование за счет сезонных попусков жидкой воды. (См. H и I в фотогалерее.) Эти объекты, получившие название «повторяющиеся наклонные линии» (RSL), привлекли значительное внимание средств массовой информации. RSL - это узкие (от 0,5 до 5 метров) темные отметины, которые преимущественно встречаются на крутых, обращенных к экватору склонах в южном полушарии между широтами от 48 ° S до 32 ° S. Повторяющиеся изображения HiRISE показывают, что отметины появляются и постепенно увеличиваются в теплое время года и исчезают в холодное время года. RSL имеют лишь внешнее сходство с темными полосами откоса. Они намного меньше по ширине и отличаются по географическому расположению и особенностям склонов, чем темные полосы на склонах. Похоже, что RSL возникают на склонах коренных пород с сезонно высокими температурами поверхности 250–300K (-23–27 ° C). Это место может способствовать потоку соленой жидкости, выходящей из просачиваний в определенное время марсианского года. В отличие от RSL, темные полосы на склоне появляются спорадически в течение марсианского года, и их появление не связано с сезоном или крупными региональными событиями.
Водные следы - это часто малоизученные особенности склонов. в районах с преобладанием вечной мерзлоты в арктических и антарктических регионах Земли. Это зоны повышенной влажности почвы, которые направляют воду вниз по склону поверх постоянно мерзлого грунта чуть ниже поверхности (ледяной стол ). Хотя водные дорожки на Марсе специально не идентифицированы, некоторые исследователи отметили их морфологическое и спектроскопическое сходство с полосами на марсианских склонах. Подобно темным полосам на склоне, водные пути представляют собой узкие сублинейные элементы, вытянутые в направлении вниз. Обычно они демонстрируют небольшую темноту по сравнению с окружающей средой и не показывают заметного рельефа. В условиях пикового потока они выглядят как влажные, затемненные участки почвы, обычно менее 60 м в ширину и несколько сотен метров в длину. Темная поверхность исчезает на следах замерзшей воды зимой, делая их почти незаметными.
На изображениях ниже появляются темные полосы и связанные с ними детали. Чтобы увидеть функции, описанные в подписи и тексте, может потребоваться увеличить изображение, щелкнув по нему.
A.Темные полосы на склоне - это крошечные линейные элементы альбедо вдоль юго-восточной стенки кратера. Сравните с гораздо более крупной функцией альбедо, связанной с ветром (овальное пятно в центре вверху изображения). Это изображение THEMIS VIS с космического корабля Mars Odyssey. Его ширина составляет около 25 км. Север наверху.
B.Эта темная полоса на склоне могла быть инициирована ветром пылевого дьявола. Тонкий след пыльного дьявола виден на вершине полосы склона. Это изображение Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) HiRISE имеет диаметр 1,8 км и основано на Schorghofer et al., 2007, p. 136, рис. 5.
C.Темные полосы в четырехугольнике Diacria, как видно с камеры Mars Orbiter Camera (MOC) на Mars Global Surveyor (MGS).
D.Темные полосы на склонах в районе Флегры Дорса, как видно из MOC. Полоса в центре изображения была отклонена вокруг небольшого холма. Изображение имеет диаметр около 3 км (1,9 мили).
E.Заплетенная (анастомозирующая) полоса на склоне в районе Lycus Sulci, как видно из MOC. Морфология напоминает особенности, созданные флюидизированным потоком. Изображение имеет диаметр около 3 км (1,9 мили).
F.Как темные, так и яркие трещины на склоне встречаются вместе на стене этого ударного кратера в Arabia Terra, как видно с MOC. Фотометрический анализ показывает, что яркость полос является естественной, а не зависит от условий освещения или геометрии просмотра.
G.Неглубокие лавинные рубцы, связанные с темной полосой на откосе. Полоса на склоне имеет ту же острую вершину и морфологию с треугольными гранями, что и рубцы, что позволяет предположить, что оба типа особенностей имеют одинаковое происхождение. Изображение взято из HiRISE.
H.Повторяющиеся линии склона, как их видел HiRISE.
I.Seasonal Dark Flows, "Recurring Slope Linae" (RSL), на склонах Марса (2 ноября 2007 г.).
Темный склон полосы около вершины кратера на пьедестале, как это было видно HiRISE в рамках программы HiWish.
Темные полосы и слои на склоне возле кратера на пьедестале, как это было видно HiRISE в рамках программы HiWish.
Молодые и старые темные полосы, как видит HiRISE в программе HiWish. Местоположение: четырехугольник диакрии.
Темные полосы на склоне, как это видно на HiRISE в рамках программы HiWish. Стрелки показывают, как валуны повлияли на форму полос.
Темные полосы на склоне, как это видела HiRISE в рамках программы HiWish. Стрелки показывают, как валуны повлияли на форму полос.
