Яков Кац - Геологи изучают планеты

Интересную точку зрения недавно высказали американские ученые Дж. Мак-Коли и К. Брид. Они считают, что марсианские дюны в настоящее время малоактивны. Дюны образовались значительно раньше, когда на Марсе была плотная атмосфера, ветровой режим был динамичнее. Поразительное сходство марсианских дюнных и барханных гряд с эоловыми формами пустыни Сахара, возраст которой около 10 тыс. лет, позволило этим исследователям предположить, что на обеих планетах были одинаковые условия для отложения песка ветром, что важно для понимания глобальных закономерностей развития планет.

Приэкваториальная территория Марса является ареной действия ветров различных направлений. Это настоящее царство Эола, деятельность которого проявляется на самых низких и самых высоких участках поверхности. Многочисленные формы рельефа, ориентированные согласно ветровым потокам, являются хорошими индикаторами направлений ветров. По ним можно восстановить преобладающие направления ветров, дующих на этой планете.

Северные ветры несколькими потоками устремляются на юг. Один из них ориентирован почти в меридиональном направлении и разделяется на три ветви — восточную, западную и центральную.

Южные потоки воздушных масс по ориентировке эоловых форм выражены менее отчетливо, чем северные; по-видимому, это объясняется тем, что рельеф южного полушария Марса более сложный. Здесь нет обширных выровненных пространств, где хорошо были бы выражены гряды или шлейфы. Многочисленные кратеры заставляют ветры обтекать их и таким образом искажать их основные направления.

Горный массив Фарсида является мощным барьером на пути северных и южных ветров, которые плавно его огибают. На склонах массива и склонах вулканов выражены радикальные направления нисходящих потоков воздуха. У подножия склонов Фарсиды происходит встреча разнонаправленных ветровых потоков — нисходящих и северных, в результате чего происходит аккумуляция эолового материала. Об этом свидетельствует всхолмленный рельеф, по-видимому, представляющий собой скопления дюн или барханов. Аккумуляция усиливается вследствие торможения воздушного потока перед орографическими препятствиями. На Земле в подобных условиях образуются обширные равнины навевания, как, например, перед Копетдагом в Туркмении.

При тех больших скоростях, которые имеют ветры на Марсе, они могут производить не только аккумулятивную, но и дефляционную работу. Она заключается в механическом разрушении пород, развевании и выдувании частиц.

Дефляция усиливается там, где тектоническая трещиноватость совпадает с преобладающими направлениями ветров. Такие трещины на Марсе, как Темпе, Тантала, Мареоты, отпрепарированы — очищены ветром.

Под действием дефляции не только преобразуется уже существующий рельеф, но возникают и новые формы. К ним относятся ярданги — линейные борозды выдувания, разделенные гребнями, нередко заостренными. На Земле эти формы широко развиты в пустынях. Глубина борозд достигает нескольких метров. Ярданги встречаются группами и всегда ориентированы в направлении господствующих ветров. На Марсе формы, напоминающие ярданги, обнаружены на возвышенности Фарсида, на равнине Амазония, Эолия и в южном полярном районе. Они намного превышают по размерам земные формы. Их длина достигает 50 км и более, ширина до 1 км, а глубина до 20 м.

Кроме ярдангов, на Марсе имеется большое количество замкнутых котловин и впадин, образование которых также связывается с глубинной дефляцией. Р. О. Кузьмин, К. П. Флоренский и А. Т. Базилевский обнаружили их на снимках "Марса-5" к северу и востоку от равнины Аргир. В южном приполярном районе развит "ямчатый" рельеф — скопление различных по форме и размерам впадин (от 0,5 до нескольких километров в диаметре и глубиной до 400 м). Его образование в данное время может быть объяснено только дефляцией.

Глубинная дефляция на Земле имеет громадные масштабы. Примерами служат впадина Каттара в Африке размером 20-25 км в поперечнике и относительной глубиной 200 м, Турфанская впадина в Центральной Азии, расположенная на 150 м ниже уровня океана. В их пределах существуют восходящие и нисходящие турбулентные потоки воздуха, производящие как бы сверлящее действие и выносящие мелкоземистый материал вверх.

В марсианских кольцевых впадинах Аргир и Эллада также происходит дефляция. Подтверждением этого являются тучи пыли, поднимающиеся над Элладой во время глобальных бурь на высоту более 30 км. Процесс оседания пыли идет очень медленно. Во время ее осаждения формы рельефа на дне Эллады не просматривались, поэтому на некоторых снимках поверхность Эллады выглядела ровной и светлой. На других же снимках, сделанных после окончания пыльной бури, детали рельефа в виде гряд и кратеров стали видны отчетливее.

Если на Марсе, так же как на Земле, в изобилии проявлены следы деятельности ветра, то у большинства небесных тел атмосфера практически отсутствует и не играет роли в преобразовании поверхности. Однако, несмотря на это, похожие на эоловые формы можно встретить и на телах, не имеющих атмосферы. Так, на Деймосе, небольшом спутнике Марса, за некоторыми кратерами наблюдаются светлые полосы — шлейфы, аналогичные марсианским дюнам ветровой тени.

Предполагается, что сильные циклонические ветры могут проявляться в атмосфере Венеры. В полярных и экваториальных ее районах структура облаков похожа на вихревую. Об эоловой деятельности на поверхности планеты свидетельствуют формы ячеистого выветривания на выступах горных пород, которые были зафиксированы на снимках со спускаемых аппаратов.

Плотной атмосферой обладает также крупнейший спутник Сатурна — Титан, однако о процессах, происходящих на его поверхности, пока можно строить только догадки.

На космических изображениях Марса, полученных с автоматических межпланетных станций "Марс-4", "Марс-5" и других, внимание исследователей привлекли формы рельефа, напоминающие земные речные долины. Ведь реки, вода — это возможная жизнь, если не сейчас, то в прошлом. Действительно ли это речные долины или формы рельефа, только похожие на них? Если это речные долины — когда они образовались, куда девалась вода, и была ли она вообще? А не могла ли вместо воды быть другая жидкость? На эти вопросы можно попытаться ответить, если детально изучить эти формы, насколько позволяют возможности космических снимков.

Прежде всего, посмотрим, где развиты эти долины, каково их географическое положение. Долинные формы приурочены к приэкваториальной зоне и не встречаются севернее и южнее 40°. Почему эти параллели служат своего рода границами развития долин? По-видимому, одной из главных причин являются климатические условия, благоприятные здесь для существования воды в прошлом. В настоящее время вода на Марсе не может находиться в жидком виде: из-за низких температур и давления она замерзает и испаряется. С другой стороны, севернее 40° с. ш. располагаются обширные океанические равнины Марса, которые, по аналогии с Землей, являются местом, куда долины впадают или, лучше сказать, в которые они открываются.