Ветер управляет геологией Марса

В новой статье, основанной на исследованиях марсохода Curiosity НАСА и рассмотренной астронавтом во время ее пребывания на Международной космической станции (МКС), что может быть первым случаем для рецензируемой научной литературе, описывается, насколько сильно отличается геология Марса от земной.

Этот документ является частью продолжающейся попытки понять цикл горных пород на Красной планете, то есть то, как слои горных пород формируются, изменяются и разрушаются, что могло бы предоставить геологам что-то вроде Розеттского камня, что позволило бы расшифровывать и интерпретировать наблюдения и образцы, полученные текущими и будущими марсианскими миссиями.

Ключевой вывод этой статьи заключается в том, что кажущаяся слабой сила ветровой эрозии управляет процессом, который обнажает стратифицированные слои горных пород на Марсе. Это резко контрастирует с Землей, где слои горных пород обнаруживаются благодаря динамическому сочетанию тектонической активности, которая поднимает куски земли вверх, и водной эрозии рек, которые врезаются в эти породы сверху вниз.

«Работу эрозии на Марсе вызывает в основном ветер, который действует как метелка из перьев в течение сотен миллионов и даже миллиардов лет. Это сильно отличается от Земли, где чрезвычайно суровые горы Сан-Габриэль созданы потоками дождевой воды, рассекающими ландшафт за относительно короткие периоды геологического времени», — говорит Джон П. Гротцингер, профессор геологии Гарольда Брауна и заведующий кафедрой Теда и Джинджер Дженкинс Отделения геологических и планетарных наук.

Горный цикл на Земле против Марса

Чтобы представить разницу между формами рельефа на Земле и на Марсе, подумайте о Гималаях в Азии, где находится гора Эверест. Горы выталкиваются вверх из-за тектонических сил, которые загоняют Индийский субконтинент в Азию, но при этом река Инд неуклонно прорезает поднимающийся массив суши. Результатом обоих процессов является обнажение пластов горных пород, которые геологи используют, чтобы больше узнать об эволюции и истории планеты.

Несмотря на то, что посадочный модуль Mars InSight наблюдал небольшие марсотрясения, на Марсе отсутствуют тектонические плиты, которые вызывают большую часть сотрясений на Земле. Вместо этого Красная планета почти полностью сформирована эоловой или ветровой эрозией.

Объем атмосферы Марса составляет всего 1 процент от объема Земли, поэтому нельзя ожидать, что ветровая эрозия будет иметь такое большое значение для планеты. В последние десятилетия геологи утверждали, что воздействие современного ветра, вызывающего эрозию Марса, очень ограничено. И все же сейчас выясняется, что ветровая эрозия играет ключевую роль в цикле горных пород на Марсе, особенно в более раннюю историю, до 3 миллиардов лет назад, когда породы в кратере Гейла формировались, а затем подвергались эрозии.

Кратер Гейла представляет собой высохшее озеро диаметром 154 километра прямо под экватором Марса. Когда Curiosity катил по нему, марсоход проследил формацию Мюррея, слой слоистого аргиллита толщиной 300 метров, названный в честь покойного Брюса Мюррея, бывшего главы Лаборатории реактивного движения (JPL). Аргиллиты – это горные породы, образовавшиеся из мелкозернистого ила, спрессованного с течением времени.

Изучая наблюдения Curiosity, Уоткинс, Гротцингер и их коллеги отметили, что формация Мюррей, которая образовалась из отложений, отложенных водой, была разъедена сверху вниз. Кроме того, отложения, отложившиеся наверху, имеют косую слоистость, которая указывает, что древние песчаные дюны двигались по пустыне под действием ветра. В целом, пейзаж выглядит как влажная среда, которую захватила пустыня Гоби.

«Кратер Гейла — впечатляющее место, где вы можете задокументировать несколько циклов эрозии», — говорит Гротцингер. «Все это помогает понять, как работает Марс в целом, а также будет информировать ученых, интерпретирующих наблюдения марсохода Perseverance».

Статья называется «Захоронение и эксгумация осадочных пород, обнаруженных эрозионным несогласием базы Стимсон, кратер Гейл, Марс».