Яков Кац - Геологи изучают планеты

Наилучшим образом строение крупных марсианских долин объясняется, если принять, что они образовались внезапно, катастрофически, при прохождении большого количества воды. Это объяснило бы и большую ширину долин, и преобладающую их прямолинейность, и отсутствие террас. По мнению Дж. Мак-Коли, М. Карра, Д. Мильтона, В. Бекера и других ученых, сток воды в марсианских реках должен был быть намного больше, чем могла бы дать плотная земная атмосфера.

На Земле имеется пример такого внезапного катастрофического прохождения воды и образования многочисленных эрозионных форм. Это Спокайн-поток в штате Вашингтон в Северной Америке. Он образовался 18-20 тыс. лет назад вследствие прорыва озера Миссаула, подпруженного ледником. Сток воды, вероятно, продолжался от двух дней до двух недель и, как предлагал Д. Бретц, по объему в 10 раз превышал расход всех рек Земли. В результате возникла своеобразная выровненная базальтовая поверхность — скебленд, прорезанная глубокими разветвленными, в настоящее время сухими руслами-каналами, почти лишенная отложений, с отдельными песчаными барами и эрозионными уступами-водопадами. Сравнение марсианских эрозионных форм и форм скебленда показало на их большое сходство, хотя отмечаются и некоторые различия в длине и ширине отдельных форм.

Если принять гипотезу катастрофического образования долин, то возникает вопрос, откуда взялось такое громадное количество воды? Самые крупные марсианские долины берут начало в полигонально-блоковом, или "хаотическом" рельефе, образование которого связано с таянием мерзлоты. Поэтому основным источником образования марсианских долин могла быть мерзлота, при быстром таянии которой выделилось огромное количество воды. Вследствие этого Р. Шарп и М. Мэлин называют долины, образовавшиеся в этом районе, выпускными каналами.

Отчего произошло таяние мерзлоты? Причинами могли служить или резкое потепление климата, или излияние магматических расплавов на поверхность в виде вулканической лавы. В настоящее время это одно из самых убедительных объяснений происхождения громадного объема воды. Формирование более мелких дендритовидных долин и оврагов также может быть результатом таяния льда.

Как указывалось выше, для марсианских долин характерна значительная глубина 1-2 км. По мнению американских исследователей Д. Вэллиса, К. Сагана, В. Бекера, углубление русел происходило следующим образом: вода могла течь под слоем льда, образовавшимся вследствие того что замерзание воды на поверхности могло происходить быстрее, чем ее испарение. В результате этого под ледяным панцирем испытывающая высокое давление вода могла интенсивно углублять русло. Вообще ледовым процессам, в частности эрозии под действием льда, создающего заторы, в настоящее время придается большое значение не только в углублении марсианских русел, но и в их расширении. При этом предполагается, что имел место еще один специфический процесс — кавитация, заключающийся в разрушении пород под действием лопающихся пузырьков газа, выделяющихся из воды в поверхностных условиях. На Марсе этот процесс может иметь более существенное значение вследствие более низких значений гравитации и атмосферного давления. Таким образом, большое количество воды, большая скорость потоков и, по-видимому, их высокая турбулентность в сочетании с ледовой эрозией и кавитацией могли привести к образованию глубоких и широких марсианских долин.

На вопрос о том, когда сформировались марсианские долины, т. е. когда текли реки на Марсе, точный ответ дать трудно. Ясно, что они моложе кратерированных равнин, в которые они врезаны. Поскольку многие из них открываются на океанические равнины, и конусы выноса наложены на океанические лавы, следовательно, долины моложе последних. Возраст океанических равнин и слагающих их пород определен в 1,5-0,7 млн. лет. Эта цифра может служить нижним возрастным пределом долин.

В этой главе мы рассказали о речных долинах и оврагах Марса. Некоторые сведения о земных реках привлекались только в целях сравнения. Текли ли реки на других планетах? На этот вопрос пока можно ответить отрицательно, так как на имеющихся снимках не обнаружено каких-либо признаков деятельности текучих вод ни сейчас, ни в прошлом.

С начала телескопического периода в истории астрономии Марс представлял собой один из самых интересных небесных объектов. Его изучали известные астрономы Г. Гадилей, X. Гюйгенс, Д. Кассини, В. Гершель и многие другие. На поверхности Марса были открыты темные и светлые пятна, которые предположительно считались морями и сушей. Несколько позднее были открыты полярные шапки Марса. В 1877 г. в особенно благоприятных для наблюдения условиях — во время противостояния Марса, когда он находился на ближайшем расстоянии от Земли (около 56 млн. км), итальянский астроном Дж. Скиапарелли открыл темные полосы, которые пересекали сушу и как бы соединяли различные моря. Он нанес на карту около 100 таких полос и назвал их каналами (природного или искусственного происхождения). Прямолинейность полос, их несоответствие извилистым земным рекам позволили Скиапарелли сделать вывод, что каналы представляют собой борозды или углубления природного образования, служащие для протока воды. Каналы не оставались неизменными, они расширялись, сужались, раздваивались и вновь соединялись. Все эти особенности каналов он объяснял сезонными климатическими изменениями, приводившими к таянию снега и увеличению или уменьшению стока воды.

Геометрически правильный рисунок каналов, нарисованный Скиапарелли, побудил многих исследователей считать их делом рук разумных существ. Сам же Скиапарелли не утверждал это, но и не выступал с критикой этого предположения.

Гипотезу об искусственном происхождении каналов поддерживал и развивал американский астроном П. Лоуэл. Он увеличил на своей карте количество каналов до 600 и считал, что они представляют собой громадные протоки, по которым тающие воды от полюсов переносятся на всю остальную поверхность Марса. Это — "искусственное произведение разума", созданное для сохранения жизни в марсианских пустынях, теряющих воду. Каналы сливаются в озера или "оазисы", где находятся плодородные земли.

Однако другие исследователи Марса — Э. Барнард и Э. Антониади — не видели четко проведенной сети каналов или видели их не столь прямыми и резкими, а размытыми, состоящими из отдельных, иногда округлых темных и светлых деталей. С тех пор вопрос о существовании каналов оставался предметом острых дискуссий. Против искусственного происхождения каналов говорили и такие аргументы, как физические свойства Марса, неблагоприятные для жизни,- разреженная атмосфера с почти полным отсутствием кислорода и водяных паров, постоянные низкие температуры. А после того как было определено давление у поверхности Марса, оказавшееся очень низким, стало ясно, что вода в жидком виде существовать на поверхности Марса длительное время не может. Таким образом, предположение об искусственном создании каналов и их заполненности водой в настоящее время является несостоятельным. Тем не менее, вопрос о природе каналов Марса остается нерешенным. Если это не искусственно созданные объекты, тогда что это такое?