А.В. Галанін © 2013 7. Камені на Марсі
На фотографіях поверхні Марса, доступних в мережі інтернет, видно дуже багато каменів, оголень шаруватої гірської породи. Деякі камені марсоходи навіть бурили, фотографували їх з дуже близької відстані. Однак серйозних роздумів про те, яка природа каменів, чому вони розташовані так, а не інакше, що принесло їх на плоску рівнину, поки небагато. Це не випадково, тому що перші фотографії марсіанських каменів були не дуже якісні, до того ж колір їх був часто спотворений. Мабуть, тільки за останні 2 роки в цьому плані стався великий прогрес. Саме останні знімки каменів і гірських порід Марса, які отримали з апарату Curiosity, підштовхнули мене написати цю главу.
Поверхня Марса, побачена "очима" марсохода Curiosity. Па передньому і середньому планах рівнина - дно кратера, а на задньому гори - стінка кратера, діаметр якого близько 90 км. Дно кратера в макрорельефе ідеально рівне, а ось в мезо- і мікрорельєфі немає - видно зниження і підвищення, неглибокі ямки. Думаю, що не слід вирівняність поверхні Марса приймати за ознака його низькою тектонічної активності. Просто піщані бурі роблять свою справу тут навіть швидше, ніж поточні води (струмки і ріки) і моря на Землі. У повітрі стоїть легкий серпанок. Фото з сайту: http://cratergale.blogspot.ca/...
Кольорове детальне зображення поверхні марсіанського каменю, отримане і передане на Землю апаратом Curiosity. На Землі так виглядає свіжий скол крупнозернистого гранітного каменю. Фото з сайту: http://www.biguniverse.ru/post
Стінка каньйону на Марсі. Фото з сайту: http://chelny-city.ru/11508782...
На фотографії зліва добре видно шаруватість марсіанської кори - криолитозони Марса. На Землі така слоистость гірських порід однозначно говорить про те, що вони утворилися з морських або озерних опадів. Спокуса розглядати марсіанську слоистость теж як результат відкладення опадів в древніх морях і океанах дуже велика. Тому частенько можна чути або читати про те, що колись на Марсі були океани рідкої води, в яких осідав пісок. Надалі ці товщі піддалися термічній обробці в надрах планети за рахунок великого тиску і ендогенного тепла, від чого і стали пісковиками. Якщо обробка теплом була грунтовніше, то вони перетворилися в гнейси, "прожаренние" ще більше стали гранітами ... Так відбувалося на Землі. Але чи так це відбувалося на Марсі? Чи не могла слоистость гірських порід на Марсі утворитися без участі рідкої води, тобто без морів і океанів? І що ж в такому випадку могло її утворити?
Шаруватість могла виникнути завдяки пило-піщаних бурь, які щоосені і весну піднімають в атмосферу Марса пил і пісок і несуть їх на сотні і тисячі кілометрів. Мчать з великою швидкістю піщинки і сніжинки в повітрі нагріваються від тертя один об одного і, коли випадають на поверхню, то швидко охолоджуються і при цьому, змочені тонким шаром рідкої води, отриманої в результаті танення сніжинок, змерзаються і фіксуються на поверхні. При цьому кожна нова буря формує на поверхні Марса новий шар опадів. Зрозуміло, піщинки здуваються з опуклих ділянок і осідають в западинах рельєфу, в улоговинах, чого поверхня Марса піддається посиленої ерозії і пенепленізаціі (вирівнювання).
Освіта кратера на Марсі. Це фото однозначно показує, що більшість кратерів на цій планеті має не ударне, а провальне походження. Зображення: NASA / JPL-Caltech / ESA / DLR / FU Berlin / MSSS зроблене в серпні 2012 року.
Поверхня Марса великим планом. Фото з сайту: http://saray-batu.narod.ru/xma...
На фотографії зліва добре видно, що пил і пісок здуваються з опуклостей і накопичуються в мікропоніженіях. Тріщини в піщанику на поверхні цього плато мають кріогенне, а може бути, і тектонічне походження.
Розширення поверхні Марса викликає розтріскування і розсування блоків його кори. Схожі процеси відбуваються в Арктиці і в Антарктиці, де поверхня розширюється взимку при замерзанні і звужується влітку при таненні верхнього шару мерзлоти.
Але на Марсі розтріскування поверхні може бути пов'язано не тільки з мерзлотнимі процесами. Орбіта Марса більш витягнута, ніж орбіта Землі, тому гравітаційні збурення, пов'язані з сонячними приливами, на Марсі повинні бути набагато сильніше виражені, ніж на Землі. Расколотость його поверхні може бути наслідком саме гравітаційних деформацій планети.
Гравітаційні деформації Марса під час руху його навколо Сонця можуть бути головною причиною розігріву його надр. Може позначитися, що зсередини Марс не менше гарячий, ніж Земля.
Марс бувально усіяний дрібними блакитно-сірими кульками, які "зароджуються", швидше за все, в атмосфері під час пило-піщаних бурь, щось на зразок марсіанського граду.
Варто уважніше придивитися до марсіанських каменів. Я думаю, що вони не зовсім звичайні, і ми просто проводимо занадто жорстку аналогію з камінням такої ж форми і такого кольору, які спостерігаємо на Землі, і бачимо не зовсім те, що є насправді. "Зовнішність часто буває оманлива", - говорить народна мудрість. Багато дослідників приймають їх за уламки базальту, але чомусь на поверхні каменів видно кульки - знамениті марсіанські кульки . Вони буквально стирчать з каменю. Бентежить мене і синій колір свіжих відколів.
Фото: NASA / JPL-Caltech / MSSS з сайту: http://www.biguniverse.ru/phot...
За останніми науковими даними, в твердому стані вода налічує 14 структурних модифікацій. Є серед них кристалічні, є аморфні, але всі вони відрізняються один від одного взаємним розташуванням молекул води в кристалах і фізичними властивостями. Правда, всі модифікації, крім звичного нам льоду, утворюються при дуже низьких температурах або при дуже високому тиску, коли кути водневих зв'язків молекул води в кристалі змінюються і утворюються системи, відмінні від гексагональної. Наприклад, при температурі нижче -110 ° С водяні кристали випадають на металевій пластині у вигляді октаедрів і кубиків розміром в декілька нанометрів - утворюючи так званий кубічний лід. Він утворюється, коли температура трохи нижче -110 °, а концентрація пари в повітрі дуже мала. Цей лід має велику щільність і він може деформуватися під власною вагою, тобто повільно текти.
Інші модифікації водяного льоду - це так званий лід XIII і лід XIV, відкрив ученими з Оксфорда в 2006 р Кристали цього льоду мають моноклинную і ромбическую кристалічні решітки. Вони утворюються при температурі -160 ° С і нижче. Процес такої кристалізації прискорює каталізатор - соляна кислота, яка підвищує рухливість молекул води при низьких температурах. У земних умовах подібні модифікації льоду утворюватися не можуть навіть в Антарктиді, але їх, ймовірно, можна знайти на Марсі або супутниках планет гігантів, де на поверхні панує страшний холод.
На фото зліва - ніздрюваті камені, що зовні нагадують застиглу лаву. Але ми пам'ятаємо, що зовнішність може бути оманлива. А що, якщо це осколки льоду особливої форми кристалізації, а ніздрювата структура виникла в результаті випаровування включень більш легкоплавкого льоду?
Зрозуміло, це не чистий лід, а з дуже великою кількістю мінеральних домішок. Але те, що це продукт криолитозони Марса, у мене не викликає сумніву.
Деякі поглиблення на каменях - розміром з випали марсіанські кульки, вони стандартного розміру.
Фото: NASA / JPL-Caltech / MSSS з сайту: http://www.biguniverse.ru/phot...
Фото: NASA / JPL-Caltech / MSSS з сайту: http://www.biguniverse.ru/phot...
Камені мають синій колір тільки на свіжих ськолах, а їх більш давня поверхню такого ж кольору, як у плит пісковику. Таким чином, якщо камінь довго піддається марсіанському вивітрювання, то він набуває характерну для Марса червону (точніше коричневу) забарвлення, але насправді порода ця на зламі має синій колір.
Сині камені - це не що інше, як осколки застиглої марсіанської лави, значну частку в якій мала вода з великою кількістю домішок. Однак шарувата порода криолитозони могла сформуватися і як осадова, за рахунок осадження піску, пилу, вуглекислого та водяного снігу і марсіанського граду у вигляді кульок. Таке припущення підтверджують блакитні кульки, подекуди стирчать над синьою поверхнею каменів. А в деяких місцях видно ямки, по діаметру рівні діаметру кульок.
Ті, кому доводилося розколювати виветрелие, окислені на повітрі шматки гірської породи на Землі, напевно звертали увагу на те, як сильно відрізняється колір поверхні каменя на свіжому сколе від виветрелой поверхні. Взаємодіючи з атмосферою, гірська порода сильно змінює свої фізичні і хімічні властивості.
Наприклад, схили гір, складених ультаосновной породою серпентініта, мають рудий і навіть червонуватий колір. Але варто перевернути каміння на схилі, як видно, що справжній колір гірської породи - блакитно-зеленуватий, а не червоний.
Цей камінь на поверхні Марса чомусь вважають метеоритом. Але якось вже дуже акуратно він поклався на поверхню, саме не впав, а поклався, не порушивши поверхні і не зробивши на ній навіть маленького кратера. Здається мені, що це крижана брила, тільки брила марсіанського "брудного" льоду, що утворився при дуже низькій температурі. Фото з сайту: http://www.biguniverse.ru/phot...
За каменем видно розсип марсіанський кульок, які називають марсіанської "чорницею". Деякі кульки розколоті навпіл, і на ськолах видно, що вони блакитного кольору, а ось поверхня круглих кульок блакитно-сіра.
Марсіанський камінь, який отримав ім'я Et-Then. Знімок отриманий 29 жовтня 2012 р Камінь сфотографований з відстані 40 см, ширина фото становить всього 25 см. Навколо каменю величезна кількість кульок. Фото NASA / JPL-Caltech / MSSS з сайту: http://www.biguniverse.ru/phot...
З якої гірської породи полягає цей камінь? На ньому багато вм'ятин і невеликих круглих поглиблень. Можна подумати, що це вулканічна порода - уламок застиглої лави. Але цей камінь може виявитися брилою марсіанського льоду, в який вморожени дренаж і марсіанські кульки. Справа в тому, що при марсіанських низьких температурах лід може бути не зовсім звичайний, кристали льоду в залежності від температури можуть приймати різні стани.
А цей камінь буквально утиканий - покритий дрібними ямками - слідами від вморожених в нього марсіанських кульок. Частина каменю вже випарувалася в атмосфері Марса.
На цьому фото пісок, пил і камінь під назвою Burwash. Знімок отриманий з відстані 11,5 см від каменю, розміри знімка - 7,6 на 5,7 см. Цей знімок переконав мене в тому, що перед нами - брила марсіанського водяного льоду. Круглі ямки на його поверхні - це сліди від марсіанських кульок. Зрозуміло, лід не чистий, в ньому багато домішок піску і пилу. До речі, Curiosity знайшов на Марсі органіку і надлишок важкої води. Фото: NASA / JPL-Caltech / MSSS з сайту: http://www.biguniverse.ru/phot...
Фото: NASA / JPL-Caltech / MSSS з сайту: http://www.biguniverse.ru/phot...
За допомогою руки-маніпулятора, лазера і спектроскопа "Кемка" (Chemical Camera) марсохід Curiosity взяв перші проби ґрунту на Марсі. Поки вчені не можуть сказати, скільки років цим породам. Камені, на думку вчених з NASA, нагадують рідкісні типи вулканічних порід, які можна виявити на Гаваях. Так вважає Едвард Соллер. Він передбачає, що утворені вони були при високому тиску і в місцях, де колись могла міститися вода. Цей камінь багатий лужними металами - натрієм, калієм, є в ньому цинк, хлор, бром. Інженери Лабораторії реактивного руху (ЛРР) в Пасадені (США, штат Каліфорнія) припускали знайти інший склад, ніж той, який ні виявили.
Фото NASA / JPL-Caltech / MSSS з сайту: http://www.biguniverse.ru/phot...
На фотографії - схил великого кратера. Тут на поверхню виходять корінні породи - шаруваті марсіанські пісковики. Від контрасту денної і нічної температури і нерівномірного нагрівання і охолодження гірська порода розколюється спочатку на великі брили, а ті в свою чергу розбиває на більш дрібні, аж до щебеню і піску. Починаючи з якогось розміру, камені і щебінь починає пересувати вітер під час пилових бур. Спочатку він катає камені, але коли вони розколються на щебінь, то пориви вітру починають цей щебінь піднімати і нести низько над поверхнею. Пісок і пил вітер піднімає на сотні метрів і навіть на кілометри. Справа видно, що два темних уламка вітер закотив на руду плиту. Зауважу, що темні камені мають розмір, при якому вітер їх катає по поверхні. Адже вони є уламки ось цих світлих рудуватих плит, просто катання по поверхні обдерти з них верхній виветрелих шар і до того ж вони роздрібнилися. Камені більше деякого розміру залишаються рудими, тому що вітер не може їх катати і ще не встиг роздрібнити.
Відразу хочеться сказати: тут впав метеорит, він вибив воронку і сам розколовся на шматки. Але чому ж при падінні такої брили нічого не розплавилося і не випарувалося, хоча б марсіанські кульки? А вони лежать на поверхні в достатку, покривають всю рівнину, надаючи їй сіро-блакитний колір. Весняні потемніння Марса навколо полюсів цілком можуть бути пов'язані з випаданням граду з марсіанських кульок.
Але це поглиблення могло утворитися і від вибуху всередині грунту, чому червоний пісковик розкидало навколо, а він залягає тут зовсім неглибоко - під тонким шаром піску і марсіанських кульок. Дві брили на свіжих ськолах мають блискучий зеленувато-блакитний колір. Це скоріше не каміння, а осколки особливого водяного льоду. А зробити такий вибух в марсіанському грунті міг углекістий газ, що вирвався з надр в атмосферу. У грунті він перебував у формі вуглекислого льоду. Але грунт нагрівся, і вуглекислий газ став випаровуватися. Тиск в порожнині грунту росло, і від цього вийшов вибух, що утворив вирву. Фото: NASA / JPL-Caltech / MSSS з сайту: http://www.biguniverse.ru/phot...
Кріолітозона Марса шарувата, вона утворена опадами, що випали на поверхню з пило-піщаних бур.
На цьому оголенні видно тонкі пластини, на які розколюється піщаник. Видно, що шари пісковика не паралельні горизонту, а повернені під значним кутом. Таке могло статися лише в результаті руху кори Марса, швидше за все, при марсотрясения.
Шарувату оголення - це стінка кратера. В цьому місці стався скол, і частина криолитозони занурилася. Але занурення, ймовірно, передував підйом - випинання криолитозони у вигляді величезного круглого бугра. При цьому випинання і сталося розламування криолитозони. Потім центральна частина виколовшейся криолитозони провалилася, і так на місці здуття утворився величезний кратер.
Прилади марсохода Curiosity звільнили шляхом нагрівання зразки грунту, що складається з дрібнозернистого матеріалу, на водяну пару, діоксид вуглецю, кисень і діоксид сірки, хлор. Можливо, хлор входить до складу перхлоратов.
Фото: NASA / JPL-Caltech / GSFC.
Дивлюся на цю брилу і думаю: чому биогенная органіка повинна була зберігатися на Марсі мільйони років? Вона утворюється там і сьогодні, утворюється, руйнується, знову утворюється так, як і належить в біологічному кругообігу речовини. Чим покрита ось ця брила? Звичайний туф? Навряд чи, адже при його нагріванні виділяється найбільше води. Крижаний туф? А ось це вже не виключає наявність життя, але життя не зовсім звичайної, а литосферной мікробної .
У проаналізованих зразках присутні хлориди, а також ряд органічних сполук метану. Вчені NASA злякалися, що виявили органіку біогенного походження і заявили, що ці сполуки могли потрапити в марсіанські зразки з обладнання марсохода, тому, мовляв, "робити далекосяжних висновків не варто". Але в цьому випадку і всі інші виявлені хімічні елементи і речовини могли бути занесені з обладнанням. У цьому випадку особливо вірити всім іншим результатами аналізу теж не варто.
«У нас поки немає незаперечних доказів того, що виявлена на планеті органіка має марсіанське походження. Щоб таке стверджувати, треба бути абсолютно впевненими в тому, що ці сполуки вуглецю, водню, кисню і хлору - не частина земної органіки », - зазначив Paul Mahaffy, керівник групи вчених, що працюють з приладом SAM. «Ми сподіваємося, що вдасться знайти й інші зразки органіки на Марсі. Однак треба враховувати, що жорсткі умови поверхні Червоної планети за сотні мільйонів років могли легко зруйнувати будь-які органічні речовини. Тому ми будемо в процесі місії шукати ділянки поверхні, де залишки давніх ландшафтів з яких-небудь причин збереглися », - підсумував він.
Сірувато-сінюватій Товща породи розколота, и в тріщінах видно Речовини Іншого, чем в породі, складу світлого тону. Речовини ціх живий Було проаналізовано в камері (ChemCam). Було Виявлено підвіщеній вміст кальцію, сірки и водного. Микола Монгольд - вчений з з Laboratoire де Planetologie - считает, что Речовини ціх живий складається з гідратованого сульфату кальцію типу базаніта або гіпсу. На Землі для освіти такого Речовини в тріщінах гірської породи нужно циркуляція води з розчіненімі в ній Речовини, Які и осідають в тріщінах. Швідше за все, жили ставити сульфат кальцію. Це дуже цікаве припущення. З нього випливає, що в товщі кори Марса є рідка вода, що вона по тріщинах надходить в Кріолітозона.
Зображення NASA / JPL-Caltech / CAB (CSIC-INTA) / FMI / Ashima.
У висновку цієї роботи про процеси, що відбуваються на поверхні Марса, в його атмосфері і кріосфері, я хочу привести ось цей графік зміни атмосферного тиску протягом двох діб - 6 вересня 2012 року (синя лінія) і 7 вересня 2012 року (зелена лінія ). Ці дані були отримані на ровері Curiosity NASA. Нагадаю, що атмосферний тиск є мірою кількості повітря у всьому стовпі атмосфери. З графіка видно, що тиск сильно змінюється протягом доби і швидко росте. Уже на наступну добу воно виросло майже на 100 паскалів. У цей час настає весна в південній півкулі. Випаровується вуглекислий лід полярної шапки - і тиск зростає. Щорічно на Марсі кількість повітря в атмосфері змінюється більш ніж на 30%. Але і протягом доби на початку весни улекіслий лід переганяється в атмосферу днем і осідає з амосферу вночі. Однак потепління прогресує дуже швидко, і це теж видно на графіку. Сьомого вересня нічне зниження тиску вже помітно менше, ніж 6 вересня.
Використано джерела інформації
Гексагональний лід. Адреса доступу: http://apocalypse.aires.spb.ru/eto-vazhno/1870-geksagonalnyj-led.html
Глобальна пилова буря на Марсі. Адреса доступу: http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1171402
Curiosity зареєстрував різкі зміни в атмосфері Червоної планети. Адреса доступу: http://kp.ua/daily/221112/367477/
Ксантомаліті Леонід. Гірські потоки і басейни на Марсі // Наука і життя. №9, 2009. Адреса доступу: http://www.nkj.ru/archive/articles/16384/
Марс - планета неймовірних пилових бур. Адреса доступу: http://lllolll.ru/mars-dust
На Марсі зафіксовано гігантська пилова буря. Адреса доступу: http://www.profi-forex.org/nauka/entry1008144554.html
Незвичайні кулі на Марсі. Адреса доступу: http://www.astronet.ru/db/msg/1270347
Пилова буря. Адреси доступу: http://ru.wikipedia.org/wiki/
Пилова буря на Марсі. Адреса доступу: http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1166966
Таємничі кулі - ознаки життя на Марсі? Адреса доступу: http://2012over.ru/tainstvennie-shari-mdash-priznaki-zhizni-na-marse.html
Таємниця марсіанських кульок розкрита. Адреса доступу: http://www.pravda.ru/science/planet/space/19-09-2012/1128448-opportunity-0/
Global Surveyor reveals exotic Martian landscape.// NASA / JPL / MSSS NEWS RELEASE Posted: April 11, 2000. Адреса доступу: http://www.spaceflightnow.com/news/n0004/11martiansouthpole/
Інші наші сторінки для цікавляться Марсом:
Але чи так це відбувалося на Марсі?Чи не могла слоистость гірських порід на Марсі утворитися без участі рідкої води, тобто без морів і океанів?
І що ж в такому випадку могло її утворити?
А що, якщо це осколки льоду особливої форми кристалізації, а ніздрювата структура виникла в результаті випаровування включень більш легкоплавкого льоду?
З якої гірської породи полягає цей камінь?
Але чому ж при падінні такої брили нічого не розплавилося і не випарувалося, хоча б марсіанські кульки?
Дивлюся на цю брилу і думаю: чому биогенная органіка повинна була зберігатися на Марсі мільйони років?
Чим покрита ось ця брила?
Звичайний туф?
Крижаний туф?