Слоистые отложения кратера Даниэльсон • Владислав Стрекопытов • Научная картинка дня на «Элементах» • Астрономия

На этом изображении, сделанном камерой высокого разрешения HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) с борта космического аппарата Mars Reconnaissance Orbiter, видны слои горных пород в кратере Даниэльсон (Danielson Crater). Этот ударный кратер диаметром около 67 км находится в юго-западной части Марса, в районе Земли Аравии (Arabia Terra). Размер изображения по вертикали — около 1 км.

Изображение получено при сложении стереопары снимков для придания объема. Также при обработке в специальной программе HiWish усилили контраст, и изначально черно-белое изображение приобрело цвет. Твердые (коренные) породы на снимке светлые, а рыхлые (пылевидные или песчаные) отложения — более темные, синие.

Точно не известно, как образовались эти породы. Скорее всего, они имеют осадочное происхождение, то есть сформировались при литификации (затвердевании) осадка, отлагающегося на дне водоема, располагавшегося когда-то в кратере. Регулярная слоистость предполагает определенную периодичность смены условий осадконакопления — годичные или более длительные циклы. Масштаб слоев виден на следующем фото:

Слоистые отложения можно найти по всему Марсу, но кратер Даниэльсон содержит одни из самых впечатляющих и лучше всего сохранившихся. Это место традиционно привлекает внимание космических геологов. Миллиарды лет назад здесь было озеро, химический состав, температура, а возможно, и уровень воды в котором регулярно менялись в соответствии с циклической сменой климата или тектонических условий.

В то время поверхность Марса была намного более активной, чем сейчас. О том, что тектонические подвижки продолжались и после превращения донных отложений в твердые горные породы, свидетельствуют разломные нарушения, пересекающие осадочную толщу.

А структурные особенности слоистой толщи — пологие складки и структуры волочения — указывают на то, что блоки основания испытывали подвижки в период, когда породы еще сохраняли определенную пластичность.

Одни ученые предполагают, что цикличность осадконакопления была связана с периодическими изменениями климата, обусловленными вариациями орбиты Марса. Другие считают ее следствием эвапоритового процесса в периодически пересыхающем водоеме. Есть и такие, которые утверждают, что это эоловые отложения регулярных пыльных бурь, лавовые или пирокластические потоки, отложения нагонных волн или периодически поднимающихся грунтовых вод.

Все сходятся в одном — толща сложена переслаивающимися породами, разными по устойчивости к выветриванию и эрозии. Полосчатый характер рельеф приобрел в результате неравномерного (дифференциального) выветривания пород разной плотности: более плотные и твердые пласты образуют выступы, ступени, а более мягкие — углубления, заполненные эоловым материалом.

Считается, что кратер Даниэльсон образовался около 4 млрд лет назад, в середине нойского периода, характеризующегося интенсивной метеоритно-астероидной бомбардировкой и обилием поверхностных вод. Нойский период (4,1–3,8 млрд лет назад) по времени примерно соответствует поздней тяжелой бомбардировке, когда образовались основные кратеры Луны, Земли, Меркурия, Венеры и Марса. Слоистые отложения покрывают более 75% дна кратера, налегая на его внутренние стенки. Это подтверждает, что осадочная толща сформировалась после образования самого кратера.

Коренные породы слоистой толщи, по мнению ученых, относятся к поздненойскому — раннегесперийскому времени (3,8–3,65 млрд лет назад). Раннегесперийская эпоха (3,74–3,65 млрд лет назад) характеризовалась вулканической активностью и катастрофическими наводнениями, в результате которых на поверхности Марса образовались каналы оттока.

К середине гесперийского периода климат менялся от влажного и теплого, свойственного нойскому периоду, к холодному и сухому, как и сейчас. Началась эрозия и выветривание толщи осадочных пород. С этого времени формируется рыхлый песчаный покров, перекрывающий коренные породы.

Рыхлые отложения обладают более низкой по сравнению с коренными породами отражательной способностью (на снимках они более темные), характерной для таких минералов, как оливин, пироксены и их гидратированные производные. Так как это главные кристаллические минералы базальтов, вполне возможно, что песчаный материал, заполняющий углубления между выступами более плотных пластов, образовался при выветривании вулканических пород.

Минералогический состав светлых слоистых отложений пытались определить по данным, полученным спектрометрами CRISM космического аппарата Mars Reconnaissance Orbiter и OMEGA космического зонда Mars Express. Спектральные линии указывают на присутствие глинистых минералов железа и марганца из группы смектитов, а также богатых магнием гидратированных сульфатов.

Фото © NASA с сайта flickr.com.

Владислав Стрекопытов

от mejor meta

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *