Яков Кац - Геологи изучают планеты

Тектоническая эволюция Меркурия во многом близка к лунной, хотя здесь есть и существенные отличия. От раннего этапа развития сохранились кратерированные равнины — аналоги лунных континентов. В дальнейшем на Меркурии был проявлен этап древнего вулканизма, следы которого — это обширные вулканические плато, образовавшиеся среди кратерированных равнин. Судя по степени насыщенности кратерами, так же как и на Луне, примерно 4 млрд. лет назад здесь происходила "тяжелая бомбардировка", в результате которой возникли впадина Калорис и другие депрессии, заполнившиеся вулканическими образованиями. В этот же период возникли разломы — взбросы и надвиги, свидетельствующие о сжимающих усилиях в коре планеты. Подсчеты показывают, что они являются следствием сокращения радиуса Меркурия на 1-2 км. Признаки дальнейшей тектонической активности не установлены.

Эволюция Марса была более сложной и насыщенной событиями. Первоначально здесь также возникла кора континентального типа. Судя по степени насыщенности кратерами, формирование поверхности кратерированных равнин южного полушария завершилось, так же как и на других планетных телах, до рубежа 4 млрд. лет. После этого возрастного рубежа усилилась вулканическая активность, в результате которой образовалась выполненная базальтами Великая Северная равнина (океаническое полушарие) и возникли обширные вулканические плато на континентальном южном полушарии. В отличие от Луны, вулканическая деятельность, несомненно, была более длительной и отчетливо многофазной. По имеющимся оценкам этот процесс мог завершиться на рубеже порядка 2 млрд. лет, хотя, безусловно, на отдельных участках мог продолжаться и позднее, например, на плато Гесперия. В отличие от Луны и Меркурия, на этом тектономагматическая эволюция Марса не закончилась. В приэкваториальной части возникли обширные сводовые поднятия Фарсида и Элизий, увенчанные грандиозными щитовыми вулканами, образовались многочисленные гигантские разломы, в том числе рифтовая система Маринер. Оценки возраста этих событий пока еще очень противоречивы. Однако свежесть форм рельефа в сочетании со слабой кратерированностью позволяют предполагать, что последние вулканические излияния на Марсе происходили в интервале 0,5-0,2 млрд. лет. Дальнейшая история Марса ознаменовалась существенными преобразованиями поверхности за счет деятельности ветра, "потоков воды", таяния мерзлоты, проявления оползней и обвалов на крутых склонах.

Судить об этапах эволюции других планет земной группы и спутников планет-гигантов еще более трудно, так как выделение возрастных рубежей только по степени насыщенности поверхностей метеоритными кратерами не очень надежно. Вместе с тем даже сопоставление развития Земли, Луны, Меркурия и Марса позволяет установить некоторые общие закономерности, что представляет особый интерес для целей сравнительной планетологии.

Первым этапом эволюции для небесных тел было становление первичной коры континентального типа. На рубеже около 4 млрд. лет проявилась "тяжелая бомбардировка", причины которой, включая вероятную синхронность этого события, еще нуждаются в своем объяснении. Если предположить, что метеориты астероидных размеров происходили из остаточного роя протопланетного вещества, то трудно объяснить синхронность событий для разных небесных тел с совершенно различными массами. Более того, непонятно, почему наиболее крупные метеориты осуществили бомбардировку поверхности на заключительной стадии аккреции. И почему, наконец, этап "тяжелой бомбардировки" так сильно отстал от формирования небесных тел, более чем на 0,5 млрд. лет. Заманчиво предположить, что "тяжелая бомбардировка" связана с галактическими процессами более общего порядка, приведшими к резкому изменению орбит значительной части астероидов в Солнечной системе, или даже с прохождением Солнечной системы через район Галактики, насыщенный астероидами. Но все это не более чем гипотезы, тогда как решение этой важной планетологической проблемы — дело будущего.

Последующая эволюция небесных тел находилась в явной зависимости от их масс и запасов заключенной в них внутренней энергии. Поэтому на Земле продолжаются интенсивные тектонические движения, сопровождаемые сейсмичностью, вулканическими процессами, значительными поднятиями и опусканиями участков коры, медленными перемещениями литосферных плит. На Марсе эти процессы закончились сравнительно недавно, тогда как активная тектоническая деятельность на Луне и Меркурии завершилась на рубеже порядка 3 млрд. лет. При этом проявлении тектонической активности на других небесных телах, по сравнению с Землей, гораздо менее значительны. Правда, и в этой закономерности оказались свои исключения. Несмотря на небольшие размеры, спутник Юпитера — Ио (который лишь немного больше Луны) обладает активной вулканической деятельностью. Однако этот факт получил свое объяснение, так как на Ио имеет место приливный разогрев недр.