Геологи изучают планеты - [37]

Из чего состоят эти темные уступы, почему они отличаются от белой поверхности шапок и как они образовались? На все эти вопросы трудно ответить однозначно, и исследователи предлагают различные объяснения и гипотезы. Так, например, Д. Катс в 1973 г. предположил, что темный цвет полос объясняется таянием загрязненного льда полярной шапки на склонах южной экспозиции, получающих больше тепла по сравнению со склонами северной экспозиции. Вследствие этого на склонах обнажается вытаивающий обломочный материал, аналогичный, по-видимому, морене вытаивания на земных ледниках.

Предполагаемые зональное строение и состав полярных шапок Марса в период их наибольшего развития (зимой). По Ю. В. Алехину, И. В. Закирову и др. (1977 г.)

В том же году Б. Муррей предположил, что на полюсах развиты многочисленные слоистые поверхности, состоящие из водного льда или твердой углекислоты и силикатной пыли, а возможно, из их смеси. Уступы, в которых обнажается этот материал, предположительно выработаны ветром. Образование слоистых поверхностей можно связать с изменением наклона полярной оси Марса. Вокруг каждого нового положения полюса образовывались слоистые отложения.

Подобная точка зрения высказана А. Хаммондом. Темные и светлые полосы он связывает с наличием или отсутствием пыли в истории формирования марсианских полярных шапок. В соответствии с этим темные полосы состоят из пыли, а светлые — изо льда. В настоящее время большинство ученых поддерживает эту гипотезу, что придает ей большое значение при восстановлении климатических условий, существовавших на Марсе раньше. Концентрическое строение уступов, их выпуклая дугообразная форма в плане объясняется влиянием вращения планеты.

На происхождение уступов нет единой точки зрения. По-видимому, оно связано с комплексом процессов — эрозии ветром и разрушения под воздействием чередующихся процессов таяния и замерзания отложений и льда.

Таким образом, марсианские полярные шапки состоят из переслаивания пыли и льда, образующих крупные пластины. Длина пластин достигает 300-500 км. Каждая пластина имеет темный фронтальный уступ и светлую поверхность. Крутизна уступа от 4 до 12°, а светлая поверхность полого (1-2°) наклонена в противоположную сторону. Из-за асимметричного строения пластин в поперечном профиле они образуют куэстообразные формы[5]. Каждая такая пластина состоит из 10-20 и более мелких темных и светлых слоев мощностью 20-30 м, придающих уступу характер лестницы. Общая мощность такой пластины достигает 1 км.

Северная полярная шапка Марса. Светлые пятна — лед, темные полосы — эоловые осадки, обнажающиеся в уступах

Пластины группируются в несколько серий. На северном и южном полюсах их выделяется по четыре. Формирование таких серий объясняется тем, что ось вращения Марса на протяжении последних 10 млн. лет могла перемещаться вследствие внутренних течений вещества в мантии, возможно, связанных с вулканической активностью. Около каждого такого положения оси в северном и южном полярных районах могла формироваться серия пластин. Количество серий — четыре в каждой полярной марсианской шапке — вызвало у некоторых исследователей вопрос: а нельзя ли связать их с оледенением на Земле? Как известно, на Земле выделяется четыре самостоятельных оледенения. И если на Марсе развиты также четыре ледниковых серии, то можно было бы, как считает В. И. Шмуратко, предположить общую для них причину — не планетарные, а глобальные, космические изменения климата. Во всяком случае, по строению шапок Марса можно предполагать цикличные изменения его климата, связанные с изменением количества поступающей солнечной энергии, влияющей на циркуляцию атмосферы, образование ветров и т. д. Б. Муррей в этих циклических изменениях предполагает периоды в 51000 лет и связывает с ними образование отдельных пластин и более продолжительные периоды в 2 млн. лет, в течение которых могли сформироваться серии пластин. Таким образом, возраст полярных шапок Марса может быть относительно молодым — несколько десятков миллионов лет. То, что на поверхности пластин почти отсутствуют кратеры, в какой-то мере подтверждает это. Однако возраст полярных шапок может быть значительно древнее. В связи с этим следует сопоставлять время образования полярных шапок не с четвертичными оледенениями Земли, укладывающимися в последние 1-0,6 млн. лет, а с началом более древнего оледенения Антарктиды.

Загадки Венеры

Венера — наша ближайшая соседка. Ее размеры, масса и плотность пород близки к земным. Вместе с тем ее магнитное поле почти в три раза слабее, чем на Земле. Венера очень медленно вращается вокруг своей оси в направлении, обратном вращению Земли. Давление на ее поверхности достигает 10 млн. Па, а температура около +500° С. На высоте 49 км над планетой простирается мощный слой облаков. Этим не исчерпываются загадки Венеры. Оставались неясными до последнего времени также причины резкого обеднения ее атмосферы водой, механизм ураганных ветров на высотах около 60 км, строение ее рельефа, состав слагающих пород и т. д.

Теперь, благодаря планомерному изучению планеты советскими учеными, многие ее тайны раскрыты.