Рівнина Елізій

Elysium Planitia
Топографічна мапа Elysium Planitia, виконана інструментом MOLA, що на космічному апараті Mars Global Surveyor.
Координати3°00′ пн. ш. 154°42′ сх. д. / 3.0° пн. ш. 154.7° сх. д. / 3.0; 154.7
Рівнина Елізій з околицями. Височина вгорі — нагір'я Елізій, унизу — Terra Cimmeria. Карта висот, складена за альтиметричними вимірюваннями супутника Mars Global Surveyor; розмір — 3600×3000 км.
Відповідність кольорів висотам
Схожий на слона[1] лавовий потік на рівнині Елізій
Кратер Суніль

Elysium Planitia — велика рівнина, розташована в квадранглах Elysium та Aeolis, що пролягає по обидва боки екватора Марса. Розмір — близько 3000 км зі сходу на захід і 1000 км із півночі на південь[2], координати центра — 3°00′ пн. ш. 154°42′ сх. д. / 3.0° пн. ш. 154.7° сх. д. / 3.0; 154.7[3]. Вона розташована на південь від вулканічної провінції Елізій — другого за розміром вулканічного регіону на планеті, після провінції Тарсис.

Рівнина привертає увагу дослідників добре збереженими пустими басейнами та руслами, створеними рідиною — за різними версіями, водою[4][5] або лавою[6][7]. Вона примітна схожими на велетенські крижини пластинами, що колись плавали по цій рідині[4], та своєрідними завитками[en] у проміжках між цими пластинами[7].

Назва

Рівнину названо ім'ям деталі альбедо[en] Елізій (лат. Elysium) — світлої п'ятикутної області, виявленої за наземними спостереженнями. Вона, в свою чергу, отримала назву райської країни Елізій із давньогрецьких міфів від Джованні Скіапареллі у XIX столітті[8][9][10]. Знімки космічних апаратів показали, що ця світла область — велике нагір'я. Назва «Елізій» перейшла і на нього, і на сусідню рівнину, і ще на кілька деталей рельєфу регіону[11].

Назва рівнини була затверджена Міжнародним астрономічним союзом 1973 року[10]. Спочатку в номенклатурі МАС ця назва поширювалася і на згадане нагір'я[9], але на сучасних картах МАС вона стосується тільки низовини[10].

Опис

Розташування та суміжні об'єкти

Рівнина Елізій — частина просторих низовин, що займають більшу частину північної півкулі Марса. На півдні її обмежує Кімерійська земля[en] (Terra Cimmeria) — частина древніх кратерованих височин, характерних для південної півкулі. На півночі рівнина межує з нагір'ям Елізій, на північному заході — з рівниною Утопія, на північному сході — з Амазонською рівниною.

На південному сході рівнини стоїть вулкан гора Аполлона (Apollinaris Mons). На рівнині та її краях є й чимало нижчих гір, плато та пагорбів. З нагір'я Елізій на рівнину тягнется система грабенів[6] борозни Цербера (Cerberus Fossae) довжиною близько 1200 км[12][10]. Ширина окремих грабенів сягає кілометра[13]. Ймовірно, колись із них вивергалася лава[6].

На північно-східному краї рівнини лежить своєрідний 380-кілометровий кратер патера Орк. Наступні за розміром найменовані кратери рівнини — де Вокулер (302 км), Гусєв (158 км), Ґейл (154 км), Боеддікер (107 км), Рейль (84 км) на її південному краю, а також 60-кілометровий кратер Томбо біля її центра[14]. У північно-східній частині рівнини лежить 10-кілометровий кратер Суніль[en], примітний дуже малим віком (близько 1 млн років; ймовірно, наймолодший із марсіанських кратерів подібного розміру)[15] і тим, що він може бути джерелом принаймні деяких метеоритів-шерготитів[16].

Русла та басейни

Ймовірно, в нойському періоді рівнина Елізій разом із рештою північних низовин Марса була вкрита океаном. Окремі невеликі водойми могли зберігатися на ній і пізніше[17][2].

З південних височин на рівнину Елізій тягнуться сухі річища, найбільші з яких — долина Маадим (довжиною близько 700 км) та долина Аль-Кахіра (Al-Qahira Vallis; близько 600 км[18])[19].

Інша система сухих русел — долини Атабаска[en] (Athabasca Valles) довжиною понад 300 км та шириною понад 10 км[5][13] — спускається на рівнину з півночі, починаючись у одній з борозен Цербера[en] (Cerberus Fossae). Вона впадає в особливо плоску частину рівнини, відому як болото Цербера (Cerberus Palus) або Західний басейн Елізій (англ. Western Elysium Basin)[20][13][6]. Колись там було озеро, яке в низці робіт інтерпретоване як водяне[4][5], а в низці інших — як лавове[6][7]. Воно мало два стоки: на південному сході (долина Лета[en], Lethe Vallis) та на південному заході[13][5].

Озеро мало порізані береги, його розмір становив близько 800×900 км[4], а площа — близько 150[5] або 250[6] тисяч км2. Середня глибина місць, де її вдалося оцінити, становила 45 м, а максимальна — 53 м. Це можна порівняти — як за площею, так і за глибиною — із земним Північним морем[4][21]. Згодом рівень рідини впав на десятки метрів[13]. Існують ознаки прориву цього озера в сусідній басейн крізь долину Лета[13].

Судячи з підрахунку кратерів, рідина в цьому озері існувала зовсім нещодавно за марсіанськими мірками — за деякими оцінками, лише кілька мільйонів років тому. Втім, цей спосіб датування тут утруднений численними вторинними кратерами кратера Суніль[2][6][4]. Джерело рідини озера — долини Атабаска — це одна з наймолодших і найкраще збережених систем долин Марса[7][22]. Завдяки цьому цей регіон став одним із найбільш досліджуваних на планеті[23].

Характер поверхні

Пластини (крижини або уламки лавової кірки) на рівнині Елізій. Колись вони рухалися наліво й наштовхувалися на вінця кратерів. З правого боку кожного великого кратера видно купу уламків пластин, а з лівого — утворену в пластині прогалину[4]. Знімок MRO (2006), розмір — 24×31 км.

Поверхня болота Цербера[en] (Cerberus Palus), що на рівнині Елізій, поламана на своєрідні пластини, наче лід під час відлиги на озері. Розмір цих пластин — від десятків метрів до понад 50 км. По них видно, що вони розколювалися та зміщувалися (іноді на багато кілометрів[22]), після чого застигли нерухомо. На деяких пластинах можна прослідкувати кілька епізодів розколювання, зсуву та застигання[13]. Рухалися вони в основному в напрямку від джерела рідини — долин Атабаска[13][24]. Перешкоди прорізали в рухомих пластинах прогалини, а самі обростали скупченнями уламків[4].

Ці пластини привернули увагу дослідників 2005 року під час вивчення знімків місцевості поблизу 5° пн. ш. 150° сх. д. / 5° пн. ш. 150° сх. д. / 5; 150, зроблених космічним апаратом «Марс-експрес». Спершу їх інтерпретували як кригу на замерзлій водоймі[4]. Згідно іншої версії, вони є уламками кірки, що плавали по лавовому озеру[7]. Визначити їх склад спектральними методами не вдається, бо вони вкриті піском і пилом, нанесеними вітром[7]. Радарні дослідження показали, що льоду під поверхнею регіону нині дуже мало (<5 % у верхньому шарі товщиною 0,5-1 м), але це не доводить початкову відсутність води: вона могла витікти або випаруватися[13].

Підрахунок метеоритних кратерів у цій місцевості дозволяє припустити, що пластини приблизно на 1 мільйон років старші, аніж породи у розривах поміж ними, що свідчить про те, що ця місцевість тверднула та закріплялася в такому вигляді надто довго, аби бути базальтовою лавою[4]. Але можливо, що відмінність у спостережуваній концентрації кратерів пояснюється не відмінністю віку поверхні, а відмінністю її механічних властивостей[6].

У проміжках між пластинами є численні завитки, утворені неглибокими борознами. На площі близько 4 км2 нараховано 269 завитків діаметром від 5 до 30 м. Подекуди поверхня проміжків між пластинами утворювала «вторинні» пластини, які теж могли розколюватися та зсуватися. Іноді при цьому частини одного завитка опинялися на різних пластинах, і з цього видно, що завитки утворювалися до розколювання «вторинних» пластин[7][22].

Ці завитки інтерпретують як структури[en], що з'являються через напруження зсуву в місцях контакту потоків лави, які рухаються з різною швидкістю. Вони відомі і в земних лавових потоках та озерах, де мають розмір від 5 см до ≥10 м[7][22]. Завитки в болоті Цербера стали першими, знайденими на іншій планеті[25]. Їх наявність — один з аргументів на користь того, що болото заповнювала саме лава: вода та лід не утворюють подібних структур[7][22].

На берегах долини Лета[en] виявлено скупчення кам'яних багатокутників[ru]. Розмір цих багатокутників становить 15-20 м. Подібні об'єкти утворюються при регулярному замерзанні й відтаюванні ґрунту, багатого на лід (вулканічні явища подібних об'єктів не створюють)[13][26].

Південно-східний край рівнини примітний своєрідним візерунком із дугоподібних розломів[27].

  • Лавові завитки на рівнині Елізій (ширина знімка — близько 500 м)
    Лавові завитки на рівнині Елізій (ширина знімка — близько 500 м)
  • Два завитки зблизька (діаметр правого — близько 30 м)
    Два завитки зблизька (діаметр правого — близько 30 м)
  • Унизу — частина долини Лета, вище — скупчення кам'яних багатокутників. Ширина знімка — 850 м.
    Унизу — частина долини Лета, вище — скупчення кам'яних багатокутників. Ширина знімка — 850 м.
  • Розломи на південно-східному краї рівнини. Ширина знімка — 17 км.
    Розломи на південно-східному краї рівнини. Ширина знімка — 17 км.

Посадки космічних апаратів

Знімок з апарата InSight

Див. також

Примітки

  1. ↑ McEwen A. (4 квітня 2012). Of Elephants and Floods of Lava. HiRISE Operations Center, The University of Arizone. Архів оригіналу за 4 грудня 2018.
  2. ↑ а б в Rodrigue C. M. (4 листопада 2016). Geography of Mars: Lecture Notes. California State University. Архів оригіналу за 29 липня 2016.
  3. ↑ Entry for Elysium Planitia. USGS Gazetteer of Planetary Nomenclature.(англ.)
  4. ↑ а б в г д е ж и к л Murray J. B., Muller J.-P., Neukum G. et al. Evidence from the Mars Express High Resolution Stereo Camera for a frozen sea close to Mars' equator // Nature. — 2005. — Vol. 434, iss. 7031. — P. 352—356. — Bibcode:2005Natur.434..352M. — DOI:10.1038/nature03379. — PMID 15772653 .
  5. ↑ а б в г д Balme M. R. et al. Fill and spill in Lethe Vallis: a recent flood-routing system in Elysium Planitia, Mars // Martian Geomorphology. Geological Society, London, Special Publications, vol. 356, issue 1 / M. R. Balme, A. S. Bargery, C. J. Gallagher, S. Gupta. — MPG Books, 2011. — P. 203—227. — ISBN 9781862393301. — Bibcode:2011GSLSP.356..203B. — DOI:10.1144/SP356.11.
  6. ↑ а б в г д е ж и Jaeger W. L. et al. Emplacement of the youngest flood lava on Mars: A short, turbulent story // Icarus. — 2010. — Vol. 205, iss. 1. — P. 230—243. — Bibcode:2010Icar..205..230J. — DOI:10.1016/j.icarus.2009.09.011. Архівовано з джерела 7 грудня 2018. Процитовано 2018-12-08.
  7. ↑ а б в г д е ж и к Ryan A. J., Christensen P. R. Coils and Polygonal Crust in the Athabasca Valles Region, Mars, as Evidence for a Volcanic History // Science. — 2012. — Vol. 336, iss. 6080. — P. 449—452. — Bibcode:2012Sci...336..449R. — DOI:10.1126/science.1219437. — PMID 22539716 .
  8. ↑ Мартынов Д. Я. Что есть что на Марсе // Земля и Вселенная. — 1974. — № 3. — С. 23.
  9. ↑ а б Бурба Г. А. Номенклатура деталей рельефа Марса / Отв. ред. К. П. Флоренский и Ю. И. Ефремов. — Москва : Наука, 1981. — С. 11, 17, 62.
  10. ↑ а б в г Elysium Planitia. Gazetteer of Planetary Nomenclature (англ.). International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Архів оригіналу за 14 грудня 2012. Процитовано 8 грудня 2018. (Карта Марса з орієнтовними межами великих регіонів; ).
  11. ↑ Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Процитовано 8 грудня 2018. (набрати в рядку пошуку слово «Elysium»)
  12. ↑ Cerberus Fossae. Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology Research Program.
  13. ↑ а б в г д е ж и к л Balme M. R. et al. The Western Elysium Planitia Paleolake // Lakes on Mars / Cabrol N. A., Grin E. A. — Elsevier, 2010. — P. 275—306. — ISBN 978-0-444-52854-4. — Bibcode:2010lama.book..275B.
  14. ↑ Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Процитовано 8 грудня 2018.
  15. ↑ Williams J.-P., Pathare A. V., Aharonson O. The production of small primary craters on Mars and the Moon // Icarus. — 2014. — Vol. 235. — P. 23—36. — arXiv:1309.2849. — Bibcode:2014Icar..235...23W. — DOI:10.1016/j.icarus.2014.03.011.
  16. ↑ Preblich B., McEwen A. S., Studer D. Mapping Rays and Secondary Craters from Zunil, Mars // 36th Annual Lunar and Planetary Science Conference, March 14-18, 2005, in League City, Texas, abstract no.2112. — Bibcode:2005LPI....36.2112P.
  17. ↑ Clifford S. M., Parker T. J. The Evolution of the Martian Hydrosphere: Implications for the Fate of a Primordial Ocean and the Current State of the Northern Plains // Icarus. — 2001. — Vol. 154, no. 1. — P. 40—79. — Bibcode:2001Icar..154...40C. — DOI:10.1006/icar.2001.6671. Архівовано з джерела 6 грудня 2018. Процитовано 2018-12-08.
  18. ↑ Al-Qahira Vallis. Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology Research Program.
  19. ↑ de Hon R. A. Hydrologic provinces of Mars: physiographic controls on drainage and ponding // Lakes on Mars / Cabrol N. A., Grin E. A. — Elsevier, 2010. — P. 78—79. — ISBN 978-0-444-52854-4. — Bibcode:2010lama.book...69D.
  20. ↑ Cerberus Palus. Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Архів оригіналу за 14 грудня 2012. Процитовано 8 грудня 2018.
  21. ↑ Young, Kelly (25 лютого 2005). 'Pack ice' suggests frozen sea on Mars. New Scientist. Процитовано 8 грудня 2018.(англ.)
  22. ↑ а б в г д Ryan A. J., Christensen P. R. Lava Coils and Drifting Patterned Ground in Cerberus Palus, Mars // 43rd Lunar and Planetary Science Conference, held March 19-23, 2012 at The Woodlands, Texas. LPI Contribution No. 1659, id.2552. — Bibcode:2012LPI....43.2552R.
  23. ↑ Ryan A. J., Hamilton C. W., Christensen P. R. Lava Coils in Context: Dynamics of the Athabasca Valles Lava Flow // Eighth International Conference on Mars, held July 14-18, 2014 in Pasadena, California. LPI Contribution No. 1791, p.1404. — Bibcode:2014LPICo1791.1404R.
  24. ↑ Balme M. R. et al. Morphological Evidence for a Sea-Ice Origin for Elysium Planitia Platy Terrain // 38th Lunar and Planetary Science Conference, (Lunar and Planetary Science XXXVIII), held March 12-16, 2007 in League City, Texas. LPI Contribution No. 1338, p.2202. — Bibcode:2007LPI....38.2202B.
  25. ↑ Griggs M. B. (26 квітня 2012). How Lava Created Strange Spirals on Mars. Popular Mechanics. Архів оригіналу за 28 червня 2018.
  26. ↑ Mystery stone circles may point to water on Mars. New Scientist. 30 грудня 2008. Архів оригіналу за 8 грудня 2018.
  27. ↑ PIA22310: Avernus Colles. NASA. 3 квітня 2018. Архів оригіналу за 3 січня 2019. (У цій публікації об'єкт віднесено до пагорбів Аверн (Avernus Colles), але він не потрапляє в їх межі, наведені в довіднику Міжнародного астрономічного союзу (архів)).
  28. ↑ а б Map of all Mars landing sites, failed and successful. The Planetary Society, The Bruce Murray Space Image Library. Архів оригіналу за 3 грудня 2018. Процитовано 8 грудня 2018.
  29. ↑ Parker T. J., Golombek M. P., Calef F. J., Williams N. R., LeMaistre S., Folkner W., Daubar I. J., Kipp D., Sklyanskiy E., Lethcoe-Wilson H., Hausmann R. (2019). Localization of the InSight Lander (PDF). 50th Lunar and Planetary Science Conference, held 18-22 March, 2019 at The Woodlands, Texas. LPI Contribution No. 2132, id.1948. Bibcode:2019LPI....50.1948P.
  30. ↑ InSight’s Landing Site: Elysium Planitia. NASA. 2018-11. Архів оригіналу за 29 листопада 2018.

Посилання