Войти
MOLA раскрашенная карта рельефа Hesperia Planum, введите область для Гесперианской системы. Обратите внимание, что Hesperia Planum имеет меньше крупных ударных кратеров, чем окружающая Ноахская местность, что указывает на более молодой возраст. Цвета обозначают высоту: красный - самый высокий, желтый - промежуточный и зеленый / синий - самый низкий. Геспериан - это геологическая система и период времени на планете. Марс характеризуется широко распространенной вулканической активностью и катастрофическим наводнением, в результате которого на поверхности образовались огромные каналы. Гесперианский период - это промежуточный и переходный период марсианской истории. Во время Гесперианской эпохи Марс превратился из более влажного и, возможно, более теплого мира Ноаха в сухую, холодную и пыльную планету, которую мы видим сегодня. абсолютный возраст гесперианского периода неизвестен. Начало периода последовало за концом поздней тяжелой бомбардировки и, вероятно, соответствует началу лунного позднего имбрийского периода, примерно 3700 миллионов лет назад (Mya). Конец Гесперианского периода гораздо более неопределенен и может колебаться в диапазоне от 3200 до 2000 млн лет назад, при этом часто упоминаются 3000 млн лет назад. Гесперианский период примерно совпадает с ранним архейским эоном Земли.
С уменьшением мощных ударов в конце ноахского периода вулканизм стал основным геологическим процессом. на Марсе, образовав обширные равнины из базальтов и широких вулканических построек (highland paterae ). К гесперианским временам все большие щитовые вулканы на Марсе, включая Олимп, начали формироваться. В результате вулканической дегазации в атмосферу были выброшены большие количества диоксида серы (SO 2) и сероводорода (H2S), что привело к переходу в стиле выветривания. от преимущественно филлосиликата (глина ) до сульфата минералогии. Жидкая вода стала более локализованной по протяженности и стала более кислой по мере взаимодействия с SO 2 и H 2 S с образованием серной кислоты.
К началу позднего геспера. атмосфера, вероятно, уменьшилась до нынешней плотности. Когда планета остыла, подземные воды, хранящиеся в верхней коре (мега реголит ), начали замерзать, образуя толстую криосферу, перекрывающую более глубокую зону жидкой воды. Последующая вулканическая или тектоническая активность иногда приводила к разрыву криосферы, высвобождая огромное количество глубоких грунтовых вод на поверхность и образовывая огромные каналы оттока. Большая часть этой воды текла в северное полушарие, где она, вероятно, объединялась, образуя большие временные озера или покрытый льдом океан.
Гесперианская система и период названы в честь Hesperia Planum, высокогорного региона с умеренными кратерами. к северо-востоку от бассейна Эллада. Область типа Гесперианской системы находится в четырехугольнике Mare Tyrrhenum (MC-22) около 20 ° ю.ш. 245 ° з.д. / 20 ° ю.ш. 245 ° з.д. / -20; -245. Этот регион состоит из холмистых равнин с прожилками ветра и обильными морщинистыми гребнями, напоминающими таковые на лунных морях. Эти «гребневые равнины» интерпретируются как потоки базальтовой лавы (паводковые базальты ), которые извергались из трещин. Плотность крупных ударных кратеров умеренная: около 125–200 кратеров диаметром более 5 км на миллион км. Гребневые равнины гесперианского возраста покрывают примерно 30% поверхности Марса; они наиболее заметны в Hesperia Planum, Syrtis Major Planum, Lunae Planum, Malea Planum и Syria-Solis-Sinai Planum на юге Фарсиды.
Схематический разрез изображения слева. Единицы поверхности интерпретируются как последовательность слоев (страты ), где самый молодой наверху, а самый старый внизу в соответствии с законом наложения .
HiRISE изображение, иллюстрирующее суперпозиция, принцип, позволяющий геологам определять относительный возраст поверхностных единиц. Поток лавы темного цвета покрывает (моложе) светлую местность с более сильными кратерами справа. Выбросы кратера в центре покрывают оба блока, что указывает на то, что кратер является самым молодым элементом на изображении. (См. Поперечный разрез справа вверху.) Марсианские периоды времени основаны на геологическом картировании единиц поверхности из изображений космического корабля. Единица поверхности - это местность с отчетливой текстурой, цветом, альбедо, спектральным свойством или набором форм рельефа, которые отличают ее от других единиц поверхности и достаточно большие, чтобы их можно было показать на карта. Картографы используют стратиграфический подход, впервые примененный в начале 1960-х годов для фотогеологических исследований Луны. Хотя на основе характеристик поверхности единица поверхности не является самой поверхностью или группой форм рельефа. Это предполагаемая геологическая единица (например, формация ), представляющая пластинчатое, клиновидное или пластинчатое тело породы, лежащее под поверхностью. Поверхностная единица может представлять собой отложение выброса кратера, поток лавы или любую поверхность, которая может быть представлена в трех измерениях как дискретный пласт , ограниченный сверху или снизу соседними единицами (показано справа). Используя такие принципы, как суперпозиционирование (показано слева), сквозные взаимосвязи и взаимосвязь плотности ударных кратеров с возрастом, геологи могут разместить единицы в относительный возраст последовательность от самого старшего к самому младшему. Единицы одного возраста глобально сгруппированы в более крупные стратиграфические по времени (хроностратиграфические ) единицы, называемые системами. Для Марса определены три системы: ноахианская, гесперианская и амазонская. Геологические единицы, лежащие ниже (старше) ноя, неофициально называются пренойскими. Эквивалент Гесперианской системы по геологическому времени (геохронологический ) - это гесперианский период. Горные породы или единицы поверхности Гесперианской системы были сформированы или отложены в течение Гесперианского периода.
| Единицы в геохронологии и стратиграфии Земли | ||
| Сегменты горных пород (слои ) в хроностратиграфии | Периоды времени в геохронологии | Примечания (Марс) |
|---|---|---|
| Eonothem | Eon | не используется для Марса |
| Erathem | Era | не используется для Марса |
| Система | Период | Всего 3 ; От 10 до 10 лет |
| Серия | Эпоха | Всего 8; От 10 до 10 лет |
| Стадия | Возраст | не используется для Марса |
| Хронозона | Хрон | меньше возраста / стадии; не используется шкалой времени ICS |
Система и период не являются взаимозаменяемыми терминами в формальной стратиграфической номенклатуре, хотя их часто путают в популярной литературе. Система представляет собой идеализированный стратиграфический столбец, основанный на физических записях горных пород области типа (типовой разрез), сопоставленных с разрезами горных пород из многих различных мест по всей планете. Система ограничена сверху и снизу слоями с совершенно разными характеристиками (на Земле обычно индекс окаменелостей ), которые указывают на резкие (часто резкие) изменения в доминирующей фауне или условиях окружающей среды. (См. В качестве примера граница мелового периода и палеогена.)
В любом месте участки горных пород в данной системе склонны содержать промежутки (несогласия ), аналогичные отсутствующим страницам из книги. В некоторых местах породы системы полностью отсутствуют из-за неотложения или поздней эрозии. Например, породы системы мелового периода отсутствуют на большей части восточной части центральной части Соединенных Штатов. Однако временной интервал мелового периода (меловой период) все же там имел место. Таким образом, геологический период представляет собой временной интервал, в течение которого были отложены пласты системы, включая любые неизвестные количества времени, присутствующие в промежутках. Периоды измеряются в годах, определяемых методом радиоактивного датирования. На Марсе радиометрический возраст недоступен, за исключением марсианских метеоритов, происхождение и стратиграфический контекст которых неизвестны. Вместо этого абсолютный возраст на Марсе определяется плотностью ударных кратеров, которая в значительной степени зависит от моделей формирования кратера во времени. Соответственно, даты начала и окончания марсианских периодов неопределенны, особенно для границы Геспера и Амазонки, которая может быть ошибочной в 2 или 3 раза.
Геологические контакты Ноя. и гесперовские системы. Равнины Гесперианского хребта (Hr) образуют залив и перекрывают более древние материалы плато Ноахского периода (Npl). Обратите внимание, что гребневые равнины частично погребают многие из старых кратеров эпохи Ноаха. Изображение представляет собой инфракрасную мозаику THEMIS, основанную на аналогичной фотографии Viking, показанной в Tanaka et al. (1992), рис. 1а, стр. 352. 
Примерный геологический контакт верхнегесперианского лавового фартука с Альба Монс (Хал) с нижнеамазонской формацией Vastitas Borealis (Avb). Изображение представляет собой топографическую карту MOLA, адаптированную из Иванова и Хэда (2006), рис. 1, 3 и 8. Нижняя граница Гесперианской системы определяется как основание гребневых равнин, которые типичны для Hesperia Planum и покрывают около трети поверхности планеты. В восточной части Hesperia Planum гребневые равнины лежат на покрытых кратерами плато раннего и среднего возраста Ноаха (на фото слева). Верхняя граница гесперовского яруса более сложна и несколько раз пересматривалась на основании все более детального геологического картирования. В настоящее время стратиграфическая граница геспера с молодой Амазонской системой определяется как основание формации Ваститас Бореалис (на фото справа). Vastitas Borealis - это обширная низменная равнина, покрывающая большую часть северного полушария Марса. Обычно считается, что он состоит из переработанных отложений, происходящих из каналов оттока позднегесперианского периода, и может быть остатком океана, покрывавшего северные низменные бассейны. Другая интерпретация формации Ваститас Бореалис состоит в том, что она состоит из потоков лавы.
Гесперианская система подразделяется на две хроностратиграфические серии : нижний гесперианский и верхний гесперианский. Серии основаны на референтах или местах на планете, где единицы поверхности указывают на характерный геологический эпизод, узнаваемый во времени по возрасту кратеров и стратиграфическому положению. Например, Hesperia Planum является референтным местом для нижней гесперианской серии. Соответствующие единицы геологического времени (геохронологические) двух гесперских серий - это ранняя и поздняя гесперианская эпохи. Обратите внимание, что эпоха - это часть периода; в формальной стратиграфии эти два термина не являются синонимами. Возраст границы между ранним и поздним гепзерием не определен и колеблется от 3600 до 3200 миллионов лет назад на основе подсчета кратеров. Среднее значение диапазона показано на временной шкале ниже.
Стратиграфические термины обычно сбивают с толку как геологов, так и негеологов. Один из способов разобраться в проблеме - это следующий пример: можно легко отправиться в Цинциннати, Огайо и посетить скалу обнажение в верхнем ордовикском ряде Ордовикская система. Вы даже можете найти здесь окаменелость трилобита. Однако вы не смогли побывать в эпоху позднего ордовика в период ордовика и собрать настоящий трилобит.
Земная схема жесткой стратиграфической номенклатуры успешно применяется к Марсу уже несколько десятилетий, но имеет множество недостатков. Схема, несомненно, будет уточняться или заменяться по мере появления большего количества и более точных данных. (См. Минералогическую временную шкалу ниже в качестве примера альтернативы.) Получение радиометрического возраста по образцам с идентифицированных единиц поверхности явно необходимо для более полного понимания марсианской хронологии.
Орбитальный аппарат Viking вид на поверхность Гесперианской эпохи в Терра Меридиани. Небольшие ударные кратеры датируются гесперианским периодом и выглядят четкими, несмотря на свой большой возраст. Это изображение показывает, что эрозия на Марсе была очень медленной с конца ноевского. Изображение имеет диаметр 17 км и основано на Carr, 1996, p. 134, рис. 6-8. Гесперианский период был временем снижения темпов образования ударных кратеров, интенсивной и широко распространенной вулканической активности и катастрофических наводнений. Многие из основных тектонических особенностей Марса сформировались в это время. Вес огромного выступа Фарсиса заставил кору образовать обширную сеть трещин растяжения (ямки ) и деформационных структур сжатия (гребни морщин ) по всей западной полушарие. Огромная система экваториальных каньонов Valles Marineris образовалась во время Геспера в результате этих напряжений. Серно-кислотное выветривание на поверхности привело к появлению большого количества сульфатных минералов, которые выпали в осадок в эвапоритовой среде, которая стала широко распространенной по мере того, как планета становилась все более засушливой. Гесперианский период также был временем, когда самые ранние свидетельства ледниковой активности и связанных со льдом процессов появляются в марсианских геологических записях.
Согласно первоначальному замыслу, Гесперианская система относилась к самым старым поверхностям на Марсе, появившимся после окончания сильной бомбардировки. Таким образом, гесперианский период был периодом быстро снижающейся скорости образования кратеров. Однако сроки и скорость снижения неясны. Записи лунных кратеров предполагают, что частота столкновений во внутренней Солнечной системе в течение ноевского (4000 миллионов лет назад) была в 500 раз выше, чем сегодня. Ученые-планетологи до сих пор спорят, представляют ли эти высокие темпы хвостовую часть планетарной аккреции или поздний катастрофический импульс, последовавший за более спокойным периодом ударной активности. Тем не менее, в начале гесперианского периода частота столкновений, вероятно, снизилась примерно в 80 раз по сравнению с нынешними, а к концу гесперианского периода, примерно 700 миллионов лет спустя, частота столкновений стала напоминать сегодняшнюю
