Владимир Сурдин - Солнечная система (Астрономия и астрофизика)

Когда в 1971 г. первые искусственные спутники Марса вышли на орбиты, лишь четыре темных пятна постоянно присутствовали над хаосом пылевых облаков. Этими пятнами оказались гигантские вулканические вершины — гора Олимп и три вулканических конуса в области Фарсида — гора Аскрийская, гора Павлина и гора Арсия, превышающие по высоте 20 км. Они образуют почти правильный треугольник с вершинами в точках 9°ю.ш., 120°з.д.; 18°с.ш., 134°з.д. и 11°с.ш., 114°з.д. Эти давно недействующие вулканы представляют собой самые высокие известные горы. На Земле нет ничего похожего. На всех вершинах имеются вулканические кальдеры гигантских размеров. Например, на вершине горы Арсия, самой южной из них, кальдера диаметром 130 км. Возраст ее несколько сотен миллионов лет.

Самый высокий из четырех вулканов — гора Олимп, 27400 м. от подножья (наш Эверест всего 8850 м.). Гора Олимп — щитовой вулкан. При извержениях таких вулканов лава растекается на большие расстояния. Склоны горы Олимп очень пологие, а диаметр основания достигает 600 км. На склонах видны бесчисленные застывшие потоки. Лава изливалась через находящуюся на вершине кальдеру поперечником около 70 км.

Согласно мифам, на белой вершине Олимпа обитали боги. Неясное светлое образование округлой формы на диске Марса астрономы назвали Снегами Олимпа (Nix Olympica). Название оказалось пророческим: по удивительному совпадению белое пятно оказалось 1000-км. кольцом облаков, часто опоясывающим высочайший вулканический конус, носящий теперь имя Olympus Mons (гора Олимп). Вулканы существуют и в других районах Марса. Но пока среди них не найдено ни одного действующего.

Вся группа вулканов начала извергаться около 1,5 млрд. лет назад. Точнее их возраст можно было бы определить по метеоритной датировке, т.е., по количеству метеоритных кратеров на склонах. К сожалению, нынешняя интенсивность выпадения метеоритов на Марсе известна неточно, и пока нельзя применить этот метод датировки.

Обширные равнины Марса, лишенные кратеров (есть и такие), покрыты, подобно лунным морям, толстым слоем пепла и застывшей лавы. Тучи пепла выбрасывали вулканы, а ветер разносил их по планете. Следы ветровой эрозии заметны во многих районах Марса.

С ветрами связаны темные пятна на дне некоторых кратеров или вблизи них. После очередной бури появляются новые пятна, а прежние становятся менее заметными. Одно и то же пятно может быть как темным, так и светлым, в зависимости от положения Солнца и наблюдателя. Ясно, что это игра света и тени. Такое свойство имеют периодические гряды песчаных дюн — пустынные барханы, наметаемые ветром. Часто они образуются на дне неглубоких кратеров, где нарушается однородность воздушного потока.

Плотность газа у поверхности Марса всего 16 г/м 3(на Земле 1 кг/м 3), но скорости марсианских ветров весьма велики, поэтому ветер постепенно сдвигает горы песка. Темные и светлые полосы проходят вдоль плоскогорий и тянутся на расстояние до 500 км. в направлении господствующих ветров. Подавляющая часть поверхности Марса представляет мелкий красный песок, из которого выступают бесчисленные камни. Размер песчинок очень мал: от 1 до 50 мкм. В начале пылевой бури ветры легко поднимают такие песчинки. В сухом марсианском климате частицы грунта слабо сцеплены друг с другом, поэтому под действием ветра песок легко «стекает» даже с пологих склонов.

Естественная окраска поверхности Марса определяется присутствием гидратов окислов железа, образующих слой красной пудры на зернах силикатного песка — основной составляющей поверхности. Примесь гидратов железа составляет до 10%. Не исключено, что в районах более темной поверхности и эоловых полос имеются примеси других пород, возможно ферросиликатов.

Самый большой каньон на Марсе — долины Маринера, протяженностью 4500 км. и глубиной до 5—7 км. На его дне атмосферное давление достигает 12 мбар. Ширина отдельных долин также очень велика и доходит до 150 км. и более. По сторонам имеется развитая система «притоков» — оврагов. Западная оконечность долин переходит в лабиринт Ночи — разветвленную систему провалов. Каждый из них достигает 30 км. в ширину, а их система охватывает обширный район планеты. Геологический процесс, благодаря которому образовался лабиринт Ночи, как-то связан с подпочвенными явлениями, возможно, с таянием вечной мерзлоты. Сам каньон образовался в тектонических процессах, которые в дальнейшем, по-видимому, прекратились.