Дюны Красной Планеты

На поверхности Марса обнаружены признаки ветровой деятельности - это, прежде всего, многочисленные дюны.

Формы дюнных образований представлены большим разнообразием - барханоподобные, продольные, поперечные и диагональные дюны размером от сотен метров до 10 км. Поля этих дюн на снимках высокого разрешения наблюдаются на всех широтах. Они, как правило, приурочены к днищам крупных кратеров и каньонов и к равнинам.

Например, в областях северных равнин (Аркадия и Утопия) на обширных пространствах в сотни квадратных километров наблюдаются образования, которые идентифицируются как дюнные формы. Крупные поля эоловой аккумуляции обнаружены в западной части области Фарсида (вблизи патеры Библиды, 2° с.ш., 124° з.д.). Они занимают по площади до 100 000 км2 и состоят из ориентированных с востока на запад продольных дюн с симметричными склонами. Самые крупные из них имеют среднюю длину около 8 км, ширину 0,5 км при средней длине волны 1,4 км. Наблюдается определенное сходство этих дюнных полей с земными песчаными "морями" Восточной Сахары, Аравийского полуострова и центральных пустынь Австралии. Эоловые поля площадью в сотни квадратных километров (состоящие из дюн и барханоподобных форм) встречаются на днище долин Маринер.

Как показали снимки северной полярной области Марса, полярная шапка здесь окружена темным поясом эоловых "морей", представленных мегадюнами (аналогом являются мегадюны Сахары и Аравийского полуострова), поперечными дюнами и барханами, у части которых один край (рог) вытянут. Кроме того, на собственно ледяных поверхностях полярной шапки обнаружены уплощенные дюны с высоким альбедо. Они могут состоять преимущественно из снега с примесью пыли. Земной аналог этих дюн - снежно-песчаные дюны, распространенные в оазисах Антарктиды (Земля Виктории).



Перед Вами поверхность в районе северной полярной шапки. Слева сверху на фотографии виден песок, покрывающий почву, в центральной части изображения намечается переход к дюнам. Справа находится светлая ровная поверхность, по всей вероятности, содержащая достаточно большое количество льда. Характер теней свидетельствует о том, что более светлое вещество располагается на некоторой высоте, а на границе раздела, по-видимому, встречаются крутые утесы. Форма дюн на рисунке позволяет предположить, что ветра регулярно дуют в направлении влево и вверх. Фотография получена в начале 2001 года "Марс Глобал Сервейором".



Каково происхождение черных пятен на поверхности марсианских дюн? С приходом весны в северном полушарии Марса начинают размораживаться песчаные дюны около полюса. Более тонкие слои льда тают первыми и обнажают песок, на темных участках под действием солнечного света оттаивание происходит интенсивнее. К лету пятна расширяются до размеров отдельных дюн, которые полностью размораживаются и темнеют. На снимке, полученном в середине июля 2004 г, виден участок поверхности с пятнистыми дюнами возле северного полюса Марса размером примерно 3 км.

Вот еще примеры "пятнистых дюн":





"Они напоминают кустарники!" Это - то, что говорит почти каждый, кто видит эти темные пятна на изображениях дюн полярных областей, начинающих оттаивать после долгой зимы.

Перед Вами два вида одной местности. Сверху - общий вид, снизу - более детальный снимок части общего вида. На них видны дюны, охваченные зимним морозом.

Это изображение дюн, расположенных в южной полярной области, было сделано 21 июля 1999.



Этот снимок, сделанный 1 июля 1999, показывает область дюн, расположенных на 61.5° с.ш, 18.9° з.д.

Следующие снимки иллюстрируют расширение и распространение темных пятен:





Сначала было выдвинуто предположение, что процесс размораживания может проходить со взрывами. Темные пятна напоминали маленькие кратеры. Казалось, возможно, что замороженный диоксид углерода, оказавшись "заперт" слоем водного льда, мог бы при нагреве превращаться в газ, "взрывая" ледяную корку.

Данное изображение опровергло эту гипотезу. Темные пятна и полосы не происходят от взрывов. Пятна, хотя механизм их образования не очень понятен, представляют собой самые ранние стадии размораживания на дюнах. Полосы являются результатом воздействия ветра, раздувающего оттаявший песок. На этом снимке темные полосы имеют идентичные ориентации (можно сравнить, например, пятна в прямоугольниках (a) и (b)). Все пятна на этой фотографии имеют направление, которое указывает к верхнему левому углу изображения и которое соответствует направлению господствующего ветра.

Местность, показанная на снимке, расположена около 76.9° с.ш., 271.2°з.д.



Снимки демонстрируют происходящие со временем изменения на примере нескольких почти грушевидных дюн, расположенных внутри безымянного кратера в 59° с.ш, 353° з.д.. Снимки слева показывают дюны так, как они выглядели 19 июня 1999, снимки справа показывают те же самые дюны 15 июля 1999. Темные пятна заметно увеличились к 15 июля.

Снимки, расположенные выше, представляют общий вид местности, нижние снимки представляют собой ее детали. Все изображения освещены сверху слева, север расположен сверху.



Весна в северном полушарии Марса. Увеличивающееся количество солнечного тепла уменьшает полярную шапку, открывая ведомые ветром дюны. На этом изображении, сделанном "Марс Глобал Сервейором", север находится вверху, оно покрывает область размером 1.9 км на 77 градусах северной широты. Дюны образованы ветрами, дующими с юго-запада. Они покрыты инеем из замерзшего углекислого газа.



Еще один пример дюн северного марсианского приполярья:



Марсианские дюны могут принимать весьма экзотический вид. Запечатленные на этом снимке дюны 170-километрового кратера Проктор (48° с.ш., 330° з.д.), напоминают акульи зубы. Своим происхождением они обязаны сильным ветрам, дующим в этой части планеты. Эти дюны впервые были открыты "Маринером-9" более 25 лет назад.

Общий вид поля дюн кратера Проктор:



Данная фотомозаика составлена из изображений "Маринера-9", сделанных им в феврале и марте 1972 г.. Тонкая полоса, которая пересекает мозаику, показывает снимок, сделанный камерой "Марса Глобал Сервейора" в июне 1999 г. На основании этого нового снимка американские ученые сделали вывод, что дюны этого кратера являются активными и в настоящее время, хотя явного перемещения дюн за прошедшие 27 лет, собственно, замечено не было. Поиск свидетельства движения дюн с 1972 года ограничен фактом, снимки, сделанные "Маринером-9", имеют пространственное разрешение всего лишь приблизительно 62 метра на пиксель - это означает, что дюны должны были бы переместиться больше чем на 62 метра для того, чтобы их движение могло быть ясно обнаружено в новом изображении.

Белым прямоугольником показано положение нижеследующего детального снимка на этом общем виде.





Дюны кратера Гершель (общий вид показан в белом прямоугольнике слева вверху, область дюн на этом общем виде также выделена, в свою очередь, белым прямоугольником).