Войти
Сохранение и закрепление эоловых дюн стратиграфия в Бернс-Клифф в Кратере Эндюранс считается, что они контролировались потоком неглубоких грунтовых вод. В прошлые века на Марсе шел дождь и снег; особенно в ноахскую и раннюю гесперскую эпохи. Некоторое количество влаги проникло в землю и образовало водоносные горизонты. То есть вода уходила в землю, просачивалась вниз, пока не достигла образования, которое не позволяло бы ей проникнуть дальше (такой слой называется непроницаемым). Затем вода накапливалась, образуя насыщенный слой. Глубокие водоносные горизонты все еще могут существовать.
Исследователи обнаружили, что на Марсе была система подземных вод в масштабе всей планеты, и на планете были образованы некоторые характерные особенности под действием подземных вод. Когда вода поднималась на поверхность или около поверхности, осаждались различные минералы, и осадки цементировались. Некоторые из минералов были сульфатами, которые, вероятно, образовывались, когда вода растворяла серу из подземных пород, а затем окислялась при контакте с воздухом. При прохождении через водоносный горизонт вода проходила через вулканическую породу базальт, которая должна была содержать серу.
В водоносном горизонте вода занимает открытое пространство (поровое пространство), которое находится между частицами породы. Этот слой расширится и в конечном итоге окажется под большей частью поверхности Марса. Верхняя часть этого слоя называется уровнем грунтовых вод. Расчеты показывают, что уровень грунтовых вод на Марсе какое-то время находился на глубине 600 метров от поверхности.
Посадочный модуль InSight, обнаруженный в сентябре 2019 года, имел необъяснимые магнитные импульсы и магнитные колебания в соответствии с существующим на всей планете резервуаром жидкой воды глубоко под землей.
Исследователи пришли к выводу, что кратер Гейла испытал много эпизодов нагона грунтовых вод с изменениями химического состава грунтовых вод. Эти химические изменения будут поддерживать жизнь.
Слои могут быть образованы подземными водами, поднимающимися вверх, откладывая минералы и цементируя отложения. Следовательно, закаленные слои лучше защищены от эрозии. Этот процесс может происходить вместо образования слоев под озерами. В некоторых местах на Красной планете видны группы слоистых пород. Слои горных пород присутствуют под прочными крышками кратеров пьедестала, на дне многих крупных ударных кратеров и в районе под названием Аравия. В некоторых местах слои выстраиваются в регулярные узоры. Было высказано предположение, что слои были созданы вулканами, ветром или находились на дне озера или моря. Расчеты и моделирование показывают, что грунтовые воды, несущие растворенные минералы, будут выходить на поверхность в тех же местах, где есть обильные слои горных пород. Согласно этим представлениям, глубокие каньоны и большие кратеры будут получать воду, идущую из-под земли. Многие кратеры в районе Аравии на Марсе содержат группы слоев. Некоторые из этих слоев могли возникнуть в результате изменения климата.
Наклон оси вращения Марса неоднократно менялся в прошлом. Некоторые изменения большие. Из-за этих изменений климата иногда атмосфера Марса была бы намного толще и содержала больше влаги. Количество атмосферной пыли также увеличилось и уменьшилось. Считается, что эти частые изменения способствовали отложению материала в кратерах и других низинах. Подъем богатых минералами грунтовых вод укрепил эти материалы. Модель также предсказывает, что после того, как кратер будет заполнен слоистыми породами, в области вокруг кратера появятся дополнительные слои. Итак, модель предсказывает, что слои также могли формироваться в межкратерных областях; слои в этих регионах не наблюдались.
Слои могут укрепляться под действием грунтовых вод. Марсианские грунтовые воды, вероятно, переместились на сотни километров и при этом растворили многие минералы из породы, через которую прошли. Когда грунтовые воды покрывают низкие участки, содержащие отложения, вода испаряется в разреженной атмосфере и оставляет после себя минералы в виде отложений и / или вяжущих веществ. Следовательно, слои пыли не могли впоследствии легко разрушиться, поскольку они были скреплены вместе. На Земле богатые минералами воды часто испаряются, образуя большие залежи различных типов солей и других минералов. Иногда вода протекает через водоносные горизонты Земли, а затем испаряется на поверхности, как это предполагается для Марса. Одно из таких мест на Земле - Большой Артезианский бассейн в Австралии. На Земле твердость многих осадочных пород, таких как песчаник, в значительной степени обусловлена цементом, который образовался при прохождении воды.
В феврале 2019 года европейские ученые опубликовали геологические свидетельства существования древней планетарной системы подземных вод, которая, возможно, была связана с предполагаемым огромным океаном.
Бьютт в Кратер Кроммелин, видимый HiRISE в рамках программы HiWish. Местоположение: четырехугольник Oxia Palus.
Слои в кратере Кроммелин, как это видно на HiRISE в рамках программы HiWish. Местоположение: четырехугольник Oxia Palus.
Слои в кратере Кроммелин, как это видно на HiRISE в рамках программы HiWish. Стрелка указывает на неисправность. Местоположение: четырехугольник Oxia Palus.
Многослойный холм на дне кратера Дэниэлсон, как видно с HiRISE в рамках программы HiWish
Вблизи, цветной вид слоев и темной пыли на дне кратера Дэниэлсон, как видно HiRISE в программе HiWish
Вблизи, на изображении видны цветные слои и темная пыль на дне кратера Дэниэлсон, как видно из HiRISE в рамках программы HiWish Валуны.
Крупным планом вид слоев на дне кратера Дэниэлсон, видимый HiRISE в рамках программы HiWish. На изображении видны некоторые разломы.
Слои в кратере Дэниэлсона, видимые HiRISE в рамках программы HiWish. Поле представляет собой размер футбольного поля.
Крупный план слоев в кратере Дэниэлсона, видимый HiRISE в рамках программы HiWish - видны валуны, а также темный песок
Многие области на Марсе имеют перевернутый рельеф. В этих местах каналы бывшего потока отображаются как приподнятые русла, а не как долины ручьев. Поднятые грядки образуются, когда старые русла реки заполняются материалом, устойчивым к эрозии. После того, как более поздняя эрозия удаляет окружающие мягкие материалы, остаются более стойкие материалы, отложившиеся в русле ручья. Лава - это вещество, которое может стекать по долинам и создавать такую перевернутую местность. Однако довольно рыхлые материалы могут стать довольно твердыми и устойчивыми к эрозии при цементировании минералами. Эти минералы могут поступать из грунтовых вод. Считается, что низкая точка, такая как долина, концентрирует грунтовый поток, поэтому в нее перемещается больше воды и цемента, что приводит к большей степени цементирования.
Инверсия ландшафта также может происходить без цементации грунтовыми водами, однако. Если поверхность подвергается эрозии ветром, необходимый контраст эрозии может возникнуть просто из-за различий в размере зерен рыхлых отложений. Так как ветер может уносить песок, но не булыжники, например, русло канала, богатое булыжником, могло бы образовать перевернутый гребень, если оно изначально было окружено более мелкими отложениями, даже если осадки не были зацементированы. Этот эффект был вызван для каналов в кратере Сахеки.
. Места на Марсе, которые содержат слои на дне кратеров, часто также имеют перевернутый рельеф.
Перевернутый канал в Кратере Миямото, как его видел HiRISE. Масштабная линейка имеет длину 500 метров.
Контекстное изображение CTX для следующего изображения, сделанного с помощью HiRISE. Обратите внимание: длинный гребень, пересекающий изображение, вероятно, старый ручей. Поле указывает область для изображения HiRISE. Изображение, расположенное в четырехугольнике Margaritifer Sinus.
Пример перевернутого ландшафта в регионе Parana Valles, как это видно с HiRISE в рамках программы HiWish. Изображение, расположенное в четырехугольнике Margaritifer Sinus.
Космический корабль, отправленный на Марс, предоставил множество свидетельств того, что подземные воды являются основной причиной образования многих слоев горных пород на планете. Opportunity Rover исследовал некоторые области с помощью сложных инструментов. Наблюдения Оппортьюнити показали, что грунтовые воды неоднократно поднимались на поверхность. Доказательства того, что вода поднималась на поверхность несколько раз, включают конкреции гематита конкреции (так называемые «голубые ягоды»), цементацию отложений, изменение отложений и обломки или скелеты сформированных кристаллов. Чтобы произвести скелетные кристаллы, растворенные минералы откладывались в виде минеральных кристаллов, а затем кристаллы растворялись, когда на поверхность выходило больше воды в более позднее время. Еще можно было разглядеть форму кристаллов. Оппортьюти обнаружил гематит и сульфаты во многих местах, пока он путешествовал по поверхности Марса, поэтому предполагается, что те же типы отложений широко распространены, как и предсказывает модель.
Дыры (каверны) в коренных породах в форме кристаллы, которые были там, но с тех пор растворились, как это было видно с помощью Opportunity Rover. Отверстия имеют форму оригинальных кристаллов.
"Черника" (гематитовые сферы) на каменистом обнажении у Кратера Орла. Обратите внимание на объединенную тройку в верхнем левом углу. Орбитальные зонды показали, что тип породы вокруг Opportunity присутствовал на очень большой территории, включая Аравию, которая примерно равна Европе. Спектроскоп , названный CRISM, на Mars Reconnaissance Orbiter обнаружил сульфаты во многих из тех же мест, которые предсказывала модель апвеллинга, включая некоторые районы Аравии.. Модель спрогнозировала отложения в каньонах Valles Marineris ; эти отложения были обнаружены и содержат сульфаты. Также было обнаружено, что в других местах, где предполагается наличие восходящей воды, например, в районах хаоса и каньонах, связанных с крупными оттоками, сульфаты. Слои встречаются в местах, предсказанных этой моделью испарения грунтовых вод с поверхности. Они были обнаружены Mars Global Surveyor и HiRISE на борту Марсовского разведывательного орбитального аппарата. Слои наблюдались вокруг места, где приземлился Opportunity, и в соседней Аравии. Земля под крышкой кратеров пьедестала иногда бывает многослойной. Крышка кратера пьедестала защищает находящийся под ним материал от эрозии. Принято считать, что материал, который сейчас находится только под крышкой кратера пьедестала, раньше покрывал весь регион. Следовательно, слои, которые сейчас только что видны под кратерами пьедестала, когда-то покрывали всю территорию. Некоторые кратеры содержат насыпи слоистого материала, которые простираются над краем кратера. Кратер Гейла и Кроммелин (марсианский кратер) - два кратера, в которых находятся большие холмы. Согласно этой модели, такие высокие холмы образовывались слоями, которые сначала заполняли кратер, а затем продолжали нарастать вокруг окружающей области. Позднее эрозия удалила материал вокруг кратера, но в кратере остался холм, который был выше его края. Обратите внимание, что хотя модель предсказывает апвеллинг и испарение, которые должны были образовать слои в других областях (северные низменности), в этих областях слои не отображаются, потому что слои сформировались давно, в раннюю гесперскую эпоху и, следовательно, были впоследствии похоронен более поздними отложениями.
Убедительные доказательства того, что грунтовые воды образуют озера в глубоких кратерах, были описаны группой европейских ученых в феврале 2019 года. В исследованных кратерах не было ни входов, ни выходов; следовательно, вода для озера должна была идти из земли. Эти кратеры имели дно, лежащее примерно на 4000 м ниже марсианского «уровня моря». Детали и минералы на дне этих кратеров могли образоваться только в присутствии воды. Некоторые из особенностей были дельтами и террасами. Среди исследованных кратеров были Ояма, Петтит, Саган, Томбо, Маклафлин, дю Мартере, Николсон, Кюри и Ваху. Кажется, что если кратер был достаточно глубоким, вода вышла из-под земли и образовалось озеро.
Кратер Тихонравова Этаж с двумя кратерами на пьедестале, как это видно с Mars Global Surveyor. Щелкните изображение, чтобы увидеть темные полосы и слои откосов. Изображение в четырехугольнике Аравии.
Темные полосы и слои склона около вершины кратера пьедестала, как это видно с HiRISE в рамках программы HiWish. Изображение в Четырехугольник Аравии.
Кратеры на пьедестале образуются, когда выброс от ударов защищает нижележащий материал от эрозии. В результате этого процесса над окружающей средой появляются кратеры.
Темные полосы и слои на склоне возле кратера пьедестала, как это было видно с HiRISE в рамках программы HiWish. Слои были защищены вершиной кратера пьедестала. Изображение в четырехугольнике Аравии.
