Научные результаты АМС Mars Pathinder

Статья размещена с любезного разрешения V.B.

http://www.martiantime.narod.ru

Мозаика ландшафта, составленная из первых фотоснимков, представила взору каменистую равнину (камни занимают около 20 процентов ее площади), сформированную, видимо, катастрофическими потоками. Это соответствовало предсказаниям, сделанным на основе данных удаленного зондирования, а также исходя из расположения места посадки (19.13° с.ш., 33.22° з.д.), которое находится ниже по потоку от устья долины Ares в низменности, известной как равнина Chryse. На снимках, сделанных орбитальным аппаратом Viking, этот район выглядит так же, как Channeled Scabland в восточной и центральной частях штата Вашингтон. Эта аналогия позволяет сделать предположение, что долина Ares сформировалась, когда вода примерно такого объема, как заполняющая в настоящее время Великие Озера (сотни кубических километров), была катастрофически высвобождена, прорыв наблюдаемый сейчас канал за несколько недель. Плотность ударных кратеров в этой области указывает на то, что она сформировалась в средний период марсианской истории, где-то между 1.8 и 3.5 миллиардов лет назад.

Снимки с "Пасфайндера" подтверждают такую интерпретацию. На них можно увидеть округлую гальку, булыжники и валуны, похожие на те, что были принесены земными катастрофическими потоками. Камни в Саду Камней, как мы назвали это место (собрание камней к юго-западу от лэндера, включая Shark, Half Dome и Moe), наклонены и нагромождены друг на друга, как если бы они были принесены быстро текущей водой. Большие камни на фотографиях (0.5 метра и более) имеют плоскую верхнюю поверхность и зачастую целиком лежат на грунте, не утопая в нем, что также соответствует предположению о переносе их потоком. Следы потока видны и на паре холмов Twin Peaks в юго-западной части горизонта в виде огибающих их линий. Снимки с "Викинга" позволяют предположить, что лэндер сел на склоне широкого пологого гребня, или вала, простирающегося к северо-востоку от Twin Peaks. Этот вал может быть "хвостом" отложений, нанесенных в следе за холмами. Небольшие каналы повсюду в этой местности похожи на каналы в Channeled Scabland, где дренаж в последней стадии потока преимущественно вымывал мелкозернистые материалы.

Собрав все данные, ученые сделали вывод, что Марс когда-то был больше похож на Землю, чем думали до этого. Некоторые материалы коры Марса похожи, по содержанию кремния, на континентальную кору Земли. Более того, округлая галька и предполагаемые конгломераты, как и обилие мелких, как песок или пыль, частиц, дают аргументы в пользу того, что ранее на планете было много воды. Окружающая среда раньше была, по-видимому, более теплой и влажной и, возможно, такой, как на ранней Земле. Но с тех пор, как потоки сформировали местность в районе посадки от 1.8 до 3.5 миллиардов лет назад, Марс стал очень непохож на Землю. Место посадки, по-видимому, почти не изменилось с того времени, и признаки очень малых скоростей эрозии указывают на то, что в более поздние времена воды здесь не было.

Здесь представлен вид к северо-востоку от лэндера, стрелки на котором показывают разнообразие камней в этом месте посадки. Красные стрелки указывают на округлые валуны и камни, которые, как полагают, были сформированы силами водного потока (острые кромки скалывались, когда камни переворачивались под действием воды). Синие стрелки указывают на камни с острыми кромками, которые, вероятнее всего, были выброшены из близлежащих ударных кратеров и/или в результате древней вулканической активности. Белыми стрелками отмечены светлые образования (одним из которых является Scooby Doo), которые, как считают, являются отложениями, оставшимися после испарения воды, или агрегатами материалов, соединенных вместе под действием воды.

Это снимок с близкого расстояния камня "Moe", сделанный левой передней камерой ровера Sojourner на 70-й марсианский день - SOL (13 сентября). Хорошо видны желобообразные текстуры на камне, возможно, созданные ветровой эрозией.

Это снимок камня "Half Dome" ("полукупол"), сделанный левой передней камерой ровера Sojourner на 71-й SOL (14 сентября). Хорошо видны ямки, линейные текстуры и ярко выраженная топография камня.

Этот снимок камня "Chimp" был сделан левой передней камерой ровера Sojourner на 72-й SOL (15 сентября). Хорошо видна мелкомасштабная текстура камня Chimp и других камней. За небольшими камешками на переднем плане видны "хвосты" ветровых наносов, направленные от правого нижнего к левому верхнему углу.

Эта мозаика цветных снимков показывает места, пройденные недавно ровером Sojourner. Большие выделяющиеся камни справа образуют "Сад камней". Три главных камня из этой коллекции были проанализированы с помощью альфа-протон-рентгеновского спектрометра (APXS) на ровере. Это (слева направо) "Shark" ("акула"), "Half Dome" и "Moe". Другие камни, исследованные с помощью APXS, включают "Wedge" ("клин" - клиновидный камень в середине на переднем плане), "Stimpy" (перед Moe) и "Chimp" (плоский камень слева от середины на заднем плане).

Гранулы, галька, булыжники и ветровые "хвосты". SOL 13

Этот снимок с ровера Sojourner участка земли "Cabbage Patch" ("капустный участок") показывает небольшие округлые объекты на поверхности размером примерно 3-4 см. Некоторые окружены углублениями шириной около 0.5 см. Несколько вопросов возникает в связи с этими камешками. 1. Почему они округлены? 2. Откуда они взялись? 3. Что они означают? Пытаясь объяснить наблюдаемое, геологи используют несколько рабочих гипотез. Вот некоторые гипотезы, которые могли бы дать объяснение этим похожим на гальку камешкам.

• Они были скруглены при переносе водами катастрофических потоков и выбросе на затопленную равнину долины Ареса.
• Они были скруглены действием волн на древнем марсианском пляже.
• Они были скруглены при ледниковом переносе.
• Это "стекла", созданные при плавлении во время образования ударных кратеров.
• Эти "стекла" сначала были выброшены из кратера, затем приняли сферическую или каплевидную форму при движении в атмосфере и, наконец, были разбросаны по поверхности.
• Это брызги из потоков лавы.
• Это "желваки", принесенные из глубоких марсианских недр потоками лавы или пирокластическими взрывами.
• Это конкреции, сформированные в осадочных породах.
• Это части древних конгломератов. Камешки были скруглены действием воды и затем слиты в конгломераты. Позже воды катастрофических потоков перенесли эти конгломераты в долину Ареса. Затем камешки были высвобождены из породы в результате выветривания.
• Это комбинация вышеперечисленного.

		Мелкие камешки ("галька") также видны и на снимках с лэндера, наряду с более крупными булыжниками. Например, на этом снимке мы видим такие же камешки, как и на предыдущем снимке участка "Cabbage Patch" с ровера Sojourner. Кроме того, хорошо виден булыжник в камне "Lamb" ("ягненок") вверху слева. Это указывает на то, что Lamb, возможно, является конгломератом (размер его 0.32 м × 0.15 м).
		Этот снимок в композитном цвете с лэндера Pathfinder показывает камень "Shark" ("акула") вверху справа (ширина его около 0.69 м, высота 0.40 м, расстояние от лэндера 6.4 м). На снимках с ровера Sojourner этот камень выглядит как конгломерат, но здесь можно различить только крупные элементы текстур его поверхности. Это демонстрирует полезность автоматического ровера-"геолога", способного исследовать камень вблизи.
		Этот снимок в композитном цвете "Сада Камней" показывает камни "Shark" и "Half Dome", соответственно вверху слева и в середине. Между этими двумя большими камнями находится меньший по размеру камень (около 0.20 м шириной, 0.10 м высотой, на расстоянии 6.33 м от лэндера), который был исследован с близкого расстояния ровером Sojourner (см. второй снимок внизу).

Галька, булыжники и выемки. SOL 71

Этот снимок с ровера камней "Shark" (вверху левее центра), "Half Dome" (вверху справа) и небольшого камня (на переднем плане справа) показывает текстуры и структуры, не различимые на снимках, сделанных фотокамерой лэндера. Эти камни интерпретируются как конгломераты, потому что их поверхности имеют округлые выступы размером до нескольких сантиметров. Предполагается, что эти выступы являются галькой и гранулами.

Выемки и галька. SOL 71

Этот снимок небольшого камня, сделанный с близкого расстояния с ровера Sojourner, показывает действие выветривания, "вынимающего" камешки и создающего углубления. Солнечный свет здесь падает слева сверху. Выемки (с тенями наверху) видны внизу слева, а галька (с яркими вершинами и затененными основаниями) - внизу в центре и справа. Два голыша (размером около 0.5 см) видны внизу в центре.

Галька, булыжники и выемки. SOL 71

Этот снимок с ровера камней "Shark" (вверху левее центра), "Half Dome" (вверху справа) и небольшого камня (на переднем плане справа) показывает текстуры и структуры, не различимые на снимках, сделанных фотокамерой лэндера. Эти камни интерпретируются как конгломераты, потому что их поверхности имеют округлые выступы размером до нескольких сантиметров. Предполагается, что эти выступы являются галькой и гранулами.

Выемки и галька. SOL 71

Этот снимок небольшого камня, сделанный с близкого расстояния с ровера Sojourner, показывает действие выветривания, "вынимающего" камешки и создающего углубления. Солнечный свет здесь падает слева сверху. Выемки (с тенями наверху) видны внизу слева, а галька (с яркими вершинами и затененными основаниями) - внизу в центре и справа. Два голыша (размером около 0.5 см) видны внизу в центре.