плато на Марсе From Wikipedia, the free encyclopedia
Праві́нцыя Фарсі́да, Та́рсіс (лац.: Tharsis) — велізарнае вулканічнае плато з цэнтрам паблізу экватара ў заходнім паўшар’і Марса. У гэтым рэгіёне знаходзяцца найбольшыя вулканы ў Сонечнай сістэме, у тым ліку тры велізарныя шчытавыя вулканы: гара Арсія, гара Паўліна і гара Аскрыйская, якія ўсе разам вядомыя як Горы Фарсіда. Самы высокі вулкан на планеце, гара Алімп, часта таксама звязваюць з правінцыяй Фарсіда, але, фактычна, ён знаходзіцца каля заходняга краю плато. Назва Фарсіда з’яўляецца грэка-лацінскай транслітарацыяй біблейскага слова Тарсіс, што значыць «зямля на заходнім ускрайку вядомага свету»[1].
Фарсіда можа мець некалькі значэнняў у залежнасці ад гістарычнага і навуковага кантэксту. Назва звычайна выкарыстоўваецца ў шырокім сэнсе і абазначае рэгіён памерам з кантынент з анамальна павышанай мясцовасцю ў самым цэнтры непасрэдна на поўдзень ад экватара вакол 265° у. д.[2]. Т. зв. выступ Фарсіда ці ўзвышша фарсіда — гэта шырокі, павышаны рэгіён, які дамінуе ў заходнім паўшар'і Марса і з'яўляецца найбуйнейшым тапаграфічным аб'ектам на планеце пасля глабальнай дыхатаміі[3].
Фарсіда не мае фармальна вызначаных меж[4], таму дакладныя памеры рэгіёну цяжка вызначыць. Увогуле, выступ складае каля 5000 км у папярочніку[2] і да 7 км у вышыню[3] (за выключэннем вулканаў, якія маюць нашмат большую вышыню). Яно распасціраецца прыкладна ад Плато Амазонак (215° у. д.) на захадзе да Раўніны Хрыса (300° у. д.) на ўсходзе. Выступ трохі выцягнуты ў напрамку поўнач-поўдзень і цягнецца ад паўночных схілаў Патэры Альба (каля 55° паўн. ш.) да нагор'я Таўмазія (каля 43° паўдн. ш.). У залежнасці ад таго, які абсяг уключаецца ў межы правінцыі, Фарсіда ахоплівае ад 10 да 30 млн км², або да 25 % плошчы паверхні Марса[5][6][7].
Рэгіён складаецца з некалькіх геалагічна розных падправінцый з розным узростам і вулканічна-тэктанічнай гісторыяй. Падправінцыі, прыведзеныя ў артыкуле, нефармальныя і могуць уключаць часткі іншых рэгіёнаў або нават рэгіён цалкам.
Фарсіда падзелена на два шырокія ўзвышшы: паўночнае і паўднёвае[8][9]. Паўночнае ўзвышша часткова перакрываецца рэдкімі кратарамі, таксама змяшчае нізінныя раўніны на поўнач ад мяжы дыхатаміі. У гэтым рэгіёне пераважаюць Патэра Альба і яе шырокія вулканічныя патокі. Альба — велізарнае, нізіннае вулканічнае ўтварэнне, унікальнае для Марса. Альба настолькі вялікая і тапаграфічна розная, што яе можна разглядаць як цэлую вулканічную правінцыю[10][11]. Самая старая частка паўночнага ўзвышша складаецца з шырокага тапаграфічнага грэбеня, які адпавядае мясцовасці Цэраній[12].
Большая частка поўдня Фарсіды (на фота справа) ляжыць на старых кратарах горнай мясцовасці. Яе заходняя мяжа вызначаецца раўнінамі Дэдалія. На паўднёвым усходзе выступ Фарсіда складаецца з велізарнага блока Сірыі-Таўмазіі, што прадстаўляе сабой амаль прамавугольны кавалак паднятай кары каля 3000 км у папярочніку[13]. Блок Сірыя-Таўмазія абмежаваны на захадзе рэзка павышанай зонай пералому Кларытас і горамі (нагор'е Таўмазія[14]) так, што ён знаходзіцца на поўдні і адтуль ідзе на паўночны ўсход па шырокай дузе, падобнай па форме на хвост скарпіёна[8][15]. Сірыя-Таўмазія мяжуе на поўначы з Лабірынтам Ночы і заходнімі трыма чвэрцямі Далін Марынер. Ён мяжуе на ўсходзе з хрыбтом, які арыентаваны з поўначы на поўдзень і называецца хрыбет Копрат[16]. Найбольшыя вышыні Фарсіды ў паўночнай Сірыі, заходняй частцы Лабірынта Ночы і раўніны на ўсход ад гары Арсія.
Паміж паўночнай і паўднёвай часткамі Фарсіды ляжыць параўнальна вузкі рэгіён, які цягнецца з поўначы на ўсход і можа лічыцца належным да цэнтральнай Фарсіды. Там знаходзяцца тры масіўныя вулканы Фарсіды (гара Арсія, гара Паўліна і гара Аскрыйская), шэраг больш дробных вулканічных утварэнняў і прылеглыя раўніны, якія складаюцца з маладых (з сярэдзіны да канца амазонскага перыяду) патокаў лавы. Лававыя раўніны працягваюцца на ўсходзе, дзе яны перакрываюцца і пераходзяць у больш старую гесперыйскую мясцовасць Часма і заходнюю Зямлю Тэмпе. На захадзе лава працягваецца да сістэмы вялізных, арыентаваных з поўначы на захад, далін, якія дасягаюць да 200 км у шырыню. Гэтыя даліны (NSVs), якія выходзяць на плато Амазонак, падзеленыя гіганцкімі паралельнымі «кілепадобнымі» лініямі. NSVs могуць быць рэліктам ад катастрафічных паводак. Яны падобныя на велізарны канал, які ўпадае ў раўніну Хрыса, якая знаходзіцца на ўсход ад Фарсіды.[17]. Раён цэнтральнай Фарсіды складае каля 3500 км у папярочніку, ён ўключае большасць рэгіёнаў, ахоплівае чатырохвугольнік Фарсіда і паўночна-заходнюю частку прылеглага чатырохвугольніка Лакус Фенікс на поўдні.
Нарэшце, масіўная гара Алімп і яе патокі лавы ўтвараюць адклады іншай адметнай падправінцыі рэгіёна Фарсіда. Гэты субрэгіён складае каля 1600 км у папярочніку. Ён размешчаны побач з галоўнай тапаграфічнай выпукласцю, але відавочна звязаны з вулканічнымі працэсамі, якія сфарміравалі правінцыю[8]. Алімп з'яўляецца самым маладым з буйных вулканаў Фарсіды.
Фарсіду звычайна называюць вулканатэктанічнай правінцыяй, гэта азначае, што яна з'яўляецца прадуктам вулканізму і звязаных з ім тэктанічных працэсаў, якія выклікалі шырокія дэфармацыі марсіянскай кары. У адпаведнасці са стандартам гледжання, Фарсіда перакрывае гарачы пункт, падобны на той, над якім ляжаць астравы Гаваі. Гарачы пункт абумоўлены адным або большай колькасцю гарачых масіўных слупаў нізкай шчыльнасці[18]), якія ўздымаюцца праз мантыю. Гарачы пункт вырабляе аб'ёмныя колькасці магмы ў ніжняй кары, якая вырываецца на паверхню ў выглядзе базальтавай лавы з высокай цякучасцю. Паколькі Марсу бракуе тэктонікі пліт, лава можа запасіцца ў адным рэгіёне на працягу мільярдаў гадоў, каб стварыць велізарную вулканічную канструкцыю.
На Зямлі (і, як мяркуецца, на Марсе) не ўся магма, што ствараецца ў буйных магматычных правінцыях, прарываецца на паверхню ў выглядзе лавы. Вялікая яе частка застаецца ў кары, дзе яна павольна астывае і дубянее. Тады ж вырабляюцца вялікія інтрузіўныя комплексы (плутоны). Калі магма перамяшчаецца праз вертыкальныя расколіны, яна вырабляе раі даек, лінейныя расколіны (ямкі) і ланцугі кратараў. Магма таксама можа рваць кару гарызантальна на вялікія ўтварэнні, такіх як сілы і лакаліты, якія могуць прывесці да агульнага ўздуцця і разрыву кары, якая знаходзіцца вышэй. Такім чынам, асноўная частка Фарсіды, імаверна, зробленая з гэтых інтрузіўных комплексаў у дадатак да лававых патокаў на паверхні[19].
Адным з ключавых пытанняў аб прыродзе Фарсіды з'яўляецца такое: ці была правінцыя ў асноўным прадуктам актыўнага ўзняцця марсіянскай кары ад плавучасці, якія прадстаўляюцца базавай плюмай ці ж гэта проста вялікая, статычная маса вывергнутых матэрыялаў. Тэарэтычны аналіз гравіметрычных дадзеных і характар наваколля Фарсіды прапануе апошняе больш імаверным[20][21]. Вялізная вага правісання Фарсіды выклікала велізарныя напружанні ў кары, вырабляючы шырокі жолаб вакол рэгіёну[22] і масіў прамянёў, якія выходзяць з цэнтра выступу і распасціраюцца аж на іншы канец планеты[23].
Геалагічныя доказы, напрыклад, кірунак патоку старажытнай даліны сетак вакол Фарсіды, паказвае, што выпукласць ужо была вялізнай да канца наачыйскага перыяду[22], што было каля 3,7 мільярдаў гадоў таму[24]. Нягледзячы на тое, што выпукласць старажытная, вывяржэнні вулканаў у рэгіёне працягваліся на працягу марсіянскай гісторыі і, імаверна, згулялі значную ролю ў вытворчасці ў атмасферу планеты і выветрывання горных парод на паверхні планеты[25] э Паводле адной з ацэнак, правінцыя Фарсіда змяшчае каля 300 млн км³ вывергнутых матэрыялаў. Калі выказаць дапушчэнне, што магма, якая фарміравала Фарсіду, змяшчае вуглякіслага газу (CO2) і вадзяной пары ў працэнтах столькі, колькі ў гавайскай базальтавай лавы, то агульная колькасць газаў, якія вылучаюцца з магмы Фарсіды, магчыма, стварыла 1,5-барную атмасферу з СО2 і глабальны слой вады таўшчынёй 120 м[22]. Марсіянскія магмы таксама могуць змяшчаць значныя колькасці серы і хлору. Гэтыя элементы злучаюцца з вадой, утвараючы кіслоты, якія могуць раствараць першасныя пароды і мінералы.
Агульная маса Фарсіды складае каля 1021 кг, прыблізна такая ж, як карлікавая планета Цэрэра[26]. Фарсіда такая вялікая і масіўная, што яна, хутчэй за ўсё, змяняе момант інерцыі планеты, што можа выклікаць змену арыентацыі кары планеты па адносінах да яе восі кручэння з цягам часу[27]. Паводле дадзеных аднаго з апошніх даследаванняў[28], Фарсіда першапачаткова фарміравалася каля 50° паўночнай шыраты і мігравала ў бок экватара паміж 4,2 і 3,9 мільярда гадоў таму. Такія змены, вядомыя як сапраўдныя палярныя блуканні, выклікала б рэзкія змены клімату на шырокіх тэрыторыях планеты.
Касмічныя даследаванні на працягу апошніх двух дзесяцігоддзяў паказалі, што вулканы на іншых планетах могуць прымаць розныя нечаканыя формы[29]. За той жа перыяд часу, геолагі адкрылі, што вулканы на Зямлі больш структурна складаны і дынамічны, чым лічылася раней[30]. Апошняя праца паспрабавала удакладніць вызначэнне вулкана, уключыць у яго геалагічныя асаблівасці шырока розных форм, памераў і складаў ва ўсёй Сонечнай сістэме[31]. Адной дзіўнай высновай з гэтага сінтэзу ідэй з'яўляецца тое, што вобласць Фарсіда можа быць адзіным гіганцкім вулканам[32]. Гэты тэзіс геолагаў Андрэа Борджа і Джона Мюрэя з Амерыканскага геалагічнага таварыства апублікаваны ў спецыяльным артыкуле ў 2010 годзе[33].
Ключ да разумення таго, як такая вялізная магматычная правінцыя як Фарсіда можа сама па сабе быць вулканам, у пераасэнсоўцы паняцця вулкана ад чагосьці с простай канічнай будовай да «халістычнай» сістэмы. У адпаведнасці з агульнапрынятым пунктам гледжання ў геалогіі, вулканы пасіўна ствараюцца з лавы і попелу, што выліліся над расколінамі ў зямной кары. Расколіны ствараюцца праз тэктанічныя сілы, якія дзейнічаюць у зямной кары і падсцілаючай мантыі. Традыцыйна, вулкан і яго магматычнае сілкаванне вывучаліся вулканолагамі і петролагамі, у той час як тэктанічныя асаблівасці з'яўляюцца прадметам для структурных геолагаў і геафізікаў. Тым не менш, у апошні час працы над даследаваннямі буйных наземных вулканаў паказваюць, што адрозненне паміж вулканічнымі і тэктанічнымі працэсаў даволі размытае, са значным узаемадзеяннем паміж імі.
Многія вулканы вырабляюць дэфармацыйныя структуры падчас росту. Флангі вулканаў звычайна праяўляюць дробныя гравітацыйныя спады, разломы і звязаныя з імі зморшчыны. Вялікія вулканы растуць не толькі шляхам дадання вывяржэннем матэрыялу да іх бакоў, але і таксама шляхам распаўсюджвання ў папярочным кірунку на іх аснове, асабліва калі яны абапіраюцца на слабыя або пластычныя матэрыялы. Падземны раскол можа развівацца на базе вулкана, вырываючы кару[34]. Гэтыя вулканічныя распаўсюджванні могуць ініцыяваць далейшую структурную дэфармацыю ў выглядзе насоўваючыся ўздоўж дыстальных флангаў вулкана, распаўсюджаных грабенаў, і катастрафічны правал флангаў (калапс сектара). Матэматычны аналіз паказвае, што вулканічнае распаўсюджванне дзейнічае на вулканы ў шырокім дыяпазоне маштабаў і тэарэтычна падобнае на буйнамаштабны рыфтынг, які адбываецца ў сярэдзінна-акіянічных хрыбтах (мяжы разбежнай пласціны). Такім чынам, з гэтага пункту гледжання, адрозненне паміж тэктанічнай плітой, распаўсюджвальнай вулканам, і расколам туманнае, усё з'яўляецца часткай той жа геадынамічнай сістэмы.
Паводле Борджа і Мюрэй, Этна на Сіцыліі з'яўляецца добрым наземным аналагам для значна большай выпукласці Фарсіда, якую яны лічаць адным велізарным вулканам. Вулкан Этна з'яўляецца складаным распаўсюджвальным вулканам, які характарызуецца трыма асноўнымі структурнымі асаблівасцямі: вулканічная рыфтавая сістэма, якая перасякае вярхушку ў кірунку паўночна-паўночна-ўсходнім; перыферыйны пояс сціску (цяга спераду), навакольная аснова вулкана[35]. Пік вулкана змяшчае масіў на вышэйшым узроўні стромкіх конусаў, якія часта актыўныя. Уся пабудова таксама засыпана вялікай колькасцю дробных паразітычных конусаў[36].
У 2007 на схілах Арсіі пры дапамозе спадарожнікавай здымкі было адзначана сем гіпатэтычных уваходаў у пячору. Яны атрымалі неафіцыйныя назвы Дэна, Хлоэ, Вэндзі, Эні, Эбі, Нікей і Джын. Яны нагадваюць «люкі», утвораныя абвальваннем зводу пячоры. Адна з іх мае глыбіню не меней 178 метраў (мяркуючы па асветленай сценкі; дна не відаць). Такія канструкцыі маглі ўтварыцца з-за таго, што гарачая лава выпальвала пустэчы пад паверхняй. Рэзкія краі ўтварэнняў кажуць пра іх геалагічную маладосць[37].
Таксама знойдзеныя «круглыя ямы». Яны пастаянна фармуюцца ўздоўж разломаў і расколін марсіянскай кары, і працэсы, якія прыводзяць да іх утварэння, могуць быць цалкам рознай прыроды. Такія ланцужкі часта з'яўляюцца на схілах дробных шчытавых вулканаў з падэшвамі вельмі вялікага дыяметра.
Калі лава астывае і дубянее, унутраная частка вулканаў застаецца ў вадкім стане і працягвае цячы, нібы па трубе, ствараючы падземныя паражніны. Калі вулканічная актыўнасць згасае, такая лававыя трубка можа заставацца пад зямлёй. З часам асобныя ўчасткі яе даху бурацца, пакідаючы круглую ямку на паверхні. Падобныя тунэлі ёсць і на Зямлі.
Кратары могуць ўтварыцца і ў выніку чыста механічных працэсаў, не звязаных з вулканізмам. Па меры таго, як марсіянская кара расцягваецца, з'яўляюцца шырокія і доўгія расколіны. З часам паверхня прасядае — адсюль і ямкі.
Трэцяе тлумачэнне — уздзеянне падземных вод. Падобнае можна назіраць у карставых рэгіёнах на Зямлі — скажам, у швабскай Юры на паўднёвым захадзе Германіі. Падземныя воды ўтрымліваюць вуглякіслы газ, ён растварае вапняк, утвараючы падземныя пячоры, купал якіх часам разбураецца пад уласнай вагай. Зрэшты, на Марсе вапняка няма, а наконт вады маюцца сумненні. Існаванне такіх пячор — вельмі інтрыгуючы момант. Касманаўты змогуць хавацца ў іх ад радыяцыі. Мікраарганізмы таксама могуць выратавацца там ад негасцінных умоў, што пануюць на паверхні планеты[38].
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
