На этом топографическом изображении с цветовой кодировкой показана часть поверхности Марса, расположенная к северо-востоку от вулканической области Тарсис. Изображение сделано на основе данных, собранных стереофонической камерой Mars Express 30 сентября 2019 года. Это часть Tempe Fossae - серии из тектонических разломов, расположенных в регионе Tempe Terra в северной части Марса. Это представление основано на цифровой модели местности (DTM) региона, из которой может быть получена топография ландшафта. Низменные части поверхности отображены синим и пурпурным цветом, в то время как области с большей высотой показаны белыми, желтыми и красными цветами. Фото: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Природа - талантливый скульптор, как показано на снимке выше, сделанном космическим аппаратом ESA Mars Express. На нём запечатлён потрескавшийся ландшафт Марса, покрытый шрамами. Эта местность была сформирована интенсивными и длительными силами, которые действовали на поверхность Марса в течение сотен миллионов лет.
Черты на Марсе часто поражают воображение. Крайне трудно определить, высотная эта местность или низменная. Это обычное явление, особенно для ударных кратеров, и удачно названное «иллюзией кратера / купола». Так на некоторых изображениях кратеры кажутся большими куполами, изогнутыми к зрителю, но присмотритесь и вместо этого они, как и ожидалось, становятся углублением.
Такое явление можно увидеть на снимке выше, сделанном Mars Express, на котором показано тектонические разломы Tempe Fossae, которые прорезают область Tempe Terra в северном нагорье Марса.
На первый взгляд трудно сказать, поднимается ли земля, опускается или сочетается и то, и другое. Ландшафт здесь потрескан, изрезан и сморщен: гребни рассекают рвы, перемешиваясь со странным ударным кратером, и весь регион полон скал и пропастей.
Эта местность относится к вулканической области Тарсис, также известная как подъем Тарсиса, которая расположена недалеко от экватора планеты, на границе между низменными равнинами в северном полушарии и высокогорьями на юге, и имеет сложную геологию, происходящую из процессов, которые участвует в его формировании.
На этом изображении показана часть поверхности Марса, расположенная к северо-востоку от вулканической провинции Тарсис, в более широком контексте. Это Tempe Fossae - серия тектонических разломов, которые прорезают Tempe Terra в северной части Марса. Область, выделенная жирным белым прямоугольником, показывает регион, запечатленный стереофонической камерой Mars Express 30 сентября 2019 года. Фото: NASA MGS MOLA Science Team
Tempe Fossae является отличным примером местности с двумя ключевыми марсианскими чертами: грабенами и горстами. В некотором смысле, это противоположности друг другу особенности. Грабен – участок земли, опущенный между разломами, а горст - земля, поднятая между разломами.
В лучшем случае, грабены, видимые здесь, достигают ширины в несколько километров, глубины в несколько сотен метров и длины в несколько сотен километров. Они были созданы вулканическими и тектоническими силами, действующими на поверхность Марса, которые разрушили этот участок. Mars Express наблюдал эти особенности уже много раз в регионах, таких как Claritas Fossae, Acheron Fossae и близлежащий Ascuris Planum.
Несмотря на первоначальную визуальную путаницу, этот ландшафт представляет собой смесь разломов, возвышенностей, глубоких долин и в основном параллельных хребтов, простирающихся как вниз, на поверхность, так и выше марсианской коры. Иллюзия кратера / купола - это всего лишь игра света, вызванная тем, что наши глаза неправильно интерпретируют тени. Сравнивая это изображение с вышеупомянутым изображением Ascuris Planum, подобного ландшафта, это прекрасно подчеркивается, демонстрируя важность условий освещения в фотографии.
Наши глаза привыкли видеть изображения, освещенные сверху, но это не стандартная ориентация для космического корабля, который может собирать данные под всеми углами солнечного света.
Расположенный к северо-востоку от колоссального вулканического-тектонического региона Тарсис, ландшафт, представленный на этом снимке Mars Express, представляет собой смесь разломов, возвышенности, глубоких долин и в основном параллельных хребтов, простирающихся как вниз, так и вверх над марсианской поверхностью. Это часть Tempe Fossae - серии тектонических разломов, которые прорезают Tempe Terra в северном нагорье Марса. Поверхность в правой части является более гладкой, образованной в результате того, что лава затопила эту область перед охлаждением и затвердеванием. В левой части видны некоторые перпендикулярные срезы поперек преимущественно параллельных выступов. Фото: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Mars Express имеет своеобразную орбиту, которая не является солнечно-синхронной. Солнечно-синхронные орбиты проходят над одним и тем же местом на поверхности планеты примерно в одно и то же местное время суток. Однако Mars Express не делает этого, и поэтому может собирать данные в широком диапазоне местного времени на Марсе. В результате этого он может наблюдать за Красной Планетой при различном освещении.
Хотя большинство гребней, которые запечатлены на изображении выше, проходят параллельно друг другу от верхнего левого угла до нижнего правого, есть также несколько царапин, прорезанных в перпендикулярном направлении. Это - эффект местоположения, так как этот участок местности находится к северо-востоку от известного региона Тарсис, который в прошлом был горячей точкой на Марсе для существенной вулканической и тектонической активности.
Регион Тарсис имеет несколько тысяч километров в поперечнике и в среднем пять километров в высоту относительно марсианского «уровня моря» - уровня, который, учитывая отсутствие океана на поверхности Марса, произвольно определяется на основе высоты одного атмосферного давления. Здесь находятся самые большие вулканы во всей Солнечной системе, достигающие в высоту от 15 до 20 километров.
На этом изображении показана часть поверхности Марса, расположенная к северо-востоку от вулканического региона Тарсис. Это стереоизображение было затем использовано для получения цифровой модели рельефа, на которой основан этот наклонный вид. Фото: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
По мере того, как регион Тарсис становился все больше и больше за несколько сотен миллионов лет, он растягивался и напрягал окружающую кору, вызывая ее разрушение и разрыв в разных направлениях. Перпендикулярные срезы, видимые на изображении сверху, свидетельствуют об изменении направления напряжения.
Хотя образование Тарсиса вызвало локальную тектоническую активность, как показывают эти срезы, оно также оказало влияние на кору Марса в гораздо большем масштабе и, как считается, оказало основное влияние на формирование Долины Маринер - самого большого каньона в Солнечной системе. Широко распространенная эрозия произошла в Долине Маринер с момента ее формирования и формирования ландшафта в системе каньонов, которую мы видим сегодня.
Изучение геологии Марса является ключевой задачей Mars Express. Запущенный в 2003 году, космический корабль находится на орбите Красной планеты более полутора десятилетий; с тех пор к нему присоединился космический орбитальный аппарат ESA-Roscosmos ExoMars (TGO), который прибыл в 2016 году, а запуск ровера ExoMars Rosalind Franklin и сопровождающей его наземной научной платформы запланирован на 2022 год.