Geografie Marsu - Geography of Mars
Geografie Marsu , také známý jako areography , znamená vymezení a charakterizaci oblastí na Marsu . Marťanská geografie se zaměřuje hlavně na to, čemu se na Zemi říká fyzická geografie ; to je distribuce fyzických rysů po Marsu a jejich kartografické reprezentace.
Dějiny
První podrobná pozorování Marsu byla z pozemských teleskopů . Historie těchto pozorování je poznamenána opozicí Marsu, kdy je planeta nejblíže Zemi, a proto je nejsnáze viditelná, což se děje každých pár let. Ještě pozoruhodnější jsou perihelické opozice Marsu, které se vyskytují přibližně každých 16 let a rozlišují se proto, že Mars je nejblíže Zemi a perihelion Jupiter, díky čemuž je ještě blíže Zemi.
V září 1877, (perihelická opozice Marsu nastala 5. září), italský astronom Giovanni Schiaparelli zveřejnil první podrobnou mapu Marsu . Tyto mapy obsahovaly zejména rysy, které nazýval canali („kanály“), které se později ukázaly jako optický klam . Tito canali byli údajně dlouhé rovné čáry na povrchu Marsu, kterým dal jména slavných řek na Zemi. Jeho termín byl populárně překládán jako kanály , a tak začala kontroverze na marťanském kanálu .
Po těchto pozorováních se dlouho věřilo, že Mars obsahuje rozsáhlá moře a vegetaci. To nebylo až do kosmické lodi navštívil planetu během NASA ‚s Mariner misích v roce 1960, že tyto mýty byly rozptýleny. Některé mapy Marsu byly vytvořeny s využitím údajů z těchto misí, ale až v misi Mars Global Surveyor , která byla zahájena v roce 1996 a končí na konci roku 2006, byly získány úplné, extrémně podrobné mapy.
Kartografie
United States Geological Survey definuje třicet kartografické čtyřúhelníky na povrchu Marsu. Ty lze vidět níže.
Topografie
_with_poles_HiRes.jpg)
Zobecnění na celé planetě není možné a geografie Marsu se značně liší. Avšak dichotomie of Martian topografie je zarážející: severních plání narovnány lávové proudy kontrastu s Southern Highlands, vypeckovaných a kráterovaný starověkými dopady. Povrch Marsu při pohledu ze Země je následně rozdělen na dva druhy oblastí s odlišným albedem . Bledší pláně pokryté prachem a pískem bohatým na načervenalé oxidy železa byly kdysi považovány za marťanské „kontinenty“ a dostaly jména jako Arabia Terra ( země Arábie ) nebo Amazonis Planitia ( Amazonská nížina ). Temné rysy byly považovány za moře, a proto se jmenovaly Mare Erythraeum , Mare Sirenum a Aurorae Sinus . Největší temný rys pozorovaný ze Země je Syrtis Major Planum .
Štít sopka , Olympus Mons ( Olymp ) , se zvedá 22 km nad okolní sopečné pláně, a je nejvyšší známý hora na všech planet ve sluneční soustavě. Nachází se v rozlehlé horské oblasti zvané Tharsis , která obsahuje několik velkých vulkánů. Viz seznam hor na Marsu . Oblast Marsu Tharsis má také největší kaňonovou soustavu sluneční soustavy, Valles Marineris nebo Mariner Valley , která je 4000 km dlouhá a 7 km hluboká. Mars je také zjizvený nesčetnými krátery dopadů . Největší z nich je nárazová pánev Hellas . Viz seznam kráterů na Marsu .
Mars má dvě trvalé polární ledové čepice, severní se nachází v Planum Boreum a jižní v Planum Australe .
Rozdíl mezi nejvyšším a nejnižším bodem Marsu je téměř 30 km (od vrcholu Olympu Mons ve výšce 21,2 km po dno dopadové pánve Hellas ve výšce 8,2 km pod výchozím bodem). Pro srovnání, rozdíl mezi nejvyšším a nejnižším bodem Země ( Mount Everest a Mariánský příkop ) je pouze 19,7 km. V kombinaci s různými poloměry planet to znamená, že Mars je téměř třikrát „drsnější“ než Země.
Mezinárodní astronomická unie je Pracovní skupina pro planetární systém nomenklatury je zodpovědný za pojmenování povrchu Marsu funkce.
Nulová nadmořská výška
Na Zemi je nulový údaj nulové nadmořské výšky založen na hladině moře ( geoid ). Vzhledem k tomu, že Mars nemá žádné oceány, a tudíž ani žádnou „hladinu moře“, je vhodné definovat libovolnou úroveň nulové nadmořské výšky nebo „ svislý vztažný bod “ pro mapování povrchu, který se nazývá areoid .
Počátek Marsu byl původně definován jako konstantní atmosférický tlak. Od mise Mariner 9 až do roku 2001 byla tato zvolena jako 610,5 Pa (6,105 mbar) na základě toho, že pod tímto tlakem nemůže být kapalná voda nikdy stabilní (tj. Trojitý bod vody je při tomto tlaku). Tato hodnota je pouze 0,6% tlaku na hladině moře na Zemi. Všimněte si, že volba této hodnoty neznamená, že kapalná voda existuje pod touto nadmořskou výškou, jen že by mohla teplota překročit 273,16 K (0,01 ° C, 32,018 ° F).
V roce 2001 vedla data laserového výškoměru Mars Orbiter k nové konvenci nulové nadmořské výšky definované jako ekvipotenciální povrch (gravitační plus rotační), jehož průměrná hodnota na rovníku se rovná střednímu poloměru planety.
Nulový poledník
Marsův rovník je definován jeho rotací, ale umístění jeho hlavního poledníku bylo specifikováno, stejně jako na Zemi, volbou libovolného bodu, který pozdější pozorovatelé akceptovali. Němečtí astronomové Wilhelm Beer a Johann Heinrich Mädler vybrali jako referenční bod malý kruhový prvek v Sinus Meridiani („Middle Bay“ nebo „Meridian Bay“), když v letech 1830–1832 vytvořili první systematický diagram prvků Marsu. V roce 1877 jejich volbu přijal jako hlavní poledník italský astronom Giovanni Schiaparelli, když začal pracovat na svých pozoruhodných mapách Marsu. V roce 1909 se tvůrci efemerid rozhodli, že je důležitější zachovat kontinuitu efemeridů jako průvodce pozorováním a tato definice byla „prakticky opuštěna“.
Poté, co kosmická loď Mariner poskytla rozsáhlé snímky Marsu, v roce 1972 skupina Mariner 9 Geodesy / Cartography Group navrhla, aby hlavní poledník prošel středem malého kráteru o průměru 500 m (pojmenovaného Airy-0 ), který se nachází v Sinus Meridiani podél poledníkové čáry Beer a Mädler, čímž definujeme 0,0 ° délky s přesností 0,001 °. Tento model používal síť planetografických kontrolních bodů vyvinutou Mertonem Daviesem z RAND Corporation .
Vzhledem k tomu, že radiometrické techniky zvyšovaly přesnost, s jakou mohly být objekty umístěny na povrchu Marsu, byl střed kruhového kráteru o délce 500 m považován za nedostatečně přesný pro přesná měření. IAU Pracovní skupina pro kartografické Souřadnice a rotační prvky proto doporučuje nastavit délku na Viking 1 Lander - u nichž došlo k rozsáhlému údaje radiometric sledovací - jako označení standardní délku o 47.95137 ° západně. Tato definice udržuje polohu centra Airy-0 na 0 ° délky, v toleranci aktuálních kartografických nejistot.
Marťanská dichotomie
Pozorovatelé topografie Marsu si všimnou dichotomie mezi severní a jižní polokoulí. Většina severní polokoule je plochá, s malým počtem kráterů a leží pod konvenční úrovní „nulové nadmořské výšky“. Naproti tomu jižní polokoule jsou hory a vysočiny, většinou vysoko nad nulovou nadmořskou výškou. Obě polokoule se liší výškou o 1 až 3 km. Hranice oddělující obě oblasti je pro geology velmi zajímavá.
Jedním z charakteristických rysů je roztřepený terén . Obsahuje mesy, knoflíky a údolí s plochou podlahou se zdmi vysokými asi míli. Kolem mnoha mesů a knoflíků jsou zástěry laloků, které se ukázaly jako ledovce pokryté skálou.
Dalšími zajímavými rysy jsou velká říční údolí a odtokové kanály, které procházejí dichotomií.
Čerstvý impaktní kráter na Marsu 3,7 ° severní šířky 53,4 ° východní délky (19. listopadu 2013). 3 ° 42'N 53 ° 24'E /
Fretovaný terén Ismenius Lacus ukazující plochá údolí a útesy. Fotografie pořízená kamerou Mars Orbiter Camera (MOC) na Mars Global Surveyor .
Zvětšení fotografie vlevo ukazuje útes. Fotografie pořízená kamerou Mars Global Surveyor (MGS) s vysokým rozlišením.
Pohled na zástěru lobate trosek podél svahu. Obrázek se nachází v čtyřúhelníku Arcadia .
Místo, kde začíná zástěra lalokového odpadu. Všimněte si pruhů, které naznačují pohyb. Obrázek se nachází v čtyřúhelníku Ismenius Lacus .
Severní nížiny tvoří přibližně jednu třetinu povrchu Marsu a jsou relativně ploché, s občasnými impaktními krátery. Další dvě třetiny povrchu Marsu tvoří jižní vysočina. Rozdíl ve výšce mezi polokoulemi je dramatický. Kvůli hustotě impaktních kráterů se vědci domnívají, že jižní polokoule je mnohem starší než severní pláně. Většina těžce kráterovaných jižních vysočin pochází z období těžkého bombardování, Noachian .
Pro vysvětlení rozdílů bylo navrženo několik hypotéz. Tři nejčastěji přijímané jsou jeden megapad, vícenásobné dopady a endogenní procesy, jako je plášťová konvekce. Obě hypotézy související s dopadem zahrnují procesy, které by mohly nastat před koncem prvotního bombardování, z čehož vyplývá, že krotální dichotomie má svůj původ na počátku historie Marsu.
Obří hypotéza dopadu, původně navržená na začátku 80. let, se setkala se skepticismem kvůli neradiálnímu (eliptickému) tvaru oblasti dopadu, kde by kruhový obrazec byl silnější podporou při nárazu větších předmětů. Studie z roku 2008 však poskytla další výzkum, který podporuje jediný obrovský dopad. Pomocí geologických dat našli vědci podporu pro jediný náraz velkého objektu dopadajícího na Mars přibližně pod úhlem 45 stupňů. Další důkazy analyzující marťanskou horninovou chemii pro navýšení materiálu pláště po nárazu by dále podpořily teorii obřích dopadů.
Nomenklatura
Raná nomenklatura
Ačkoli se lépe pamatovalo na mapování Měsíce počínaje rokem 1830, Johann Heinrich Mädler a Wilhelm Beer byli prvními „areografy“. Začali tím, že jednou provždy stanovili, že většina povrchových rysů je trvalých, a určili dobu rotace Marsu. V roce 1840 spojil Mädler deset let pozorování a nakreslil první mapu Marsu, která byla kdy vyrobena. Beer a Mädler místo pojmenování různých značek, které zmapovali, je jednoduše označili písmeny; Meridian Bay (Sinus Meridiani) byl tedy rys „a“.
Během dalších zhruba dvaceti let, jak se nástroje zlepšovaly a počet pozorovatelů také rostl, získaly různé marťanské rysy hromadu jmen. Abych uvedl několik příkladů, Solis Lacus byl znám jako „Oculus“ (oko) a Syrtis Major byl obvykle znám jako „moře přesýpacích hodin“ nebo „Scorpion“. V roce 1858 je jezuitský astronom Angelo Secchi nazval také „Atlantským kanálem“ . Secchi poznamenal, že „Zdá se, že hrát roli v Atlantiku, které na Zemi, oddělující starý kontinent od nového“ Tohle bylo poprvé, co osudové canale , což v italštině může znamenat buď „kanál“ nebo „kanál“, byl aplikován na Mars.
V roce 1867 vytvořil Richard Anthony Proctor poněkud hrubě mapu Marsu založenou na dřívějších kresbách reverenda Williama Ruttera Dawese z roku 1865, tehdy nejlepších dostupných. Proctor vysvětlil svůj systém nomenklatury slovy: „Použil jsem na různé rysy jména těch pozorovatelů, kteří studovali fyzikální zvláštnosti prezentované na Marsu.“ Zde jsou některá jeho jména, spárovaná s těmi, která později použil Schiaparelli ve své marťanské mapě vytvořené v letech 1877 až 1886. Schiaparelliho jména byla obecně přijata a jsou to jména, která se dnes skutečně používají:
| Proctorova nomenklatura | Názvosloví Schiaparelli |
|---|---|
| Kaiserovo moře | Syrtis Major |
| Lockyer Land | Hellas Planitia |
| Hlavní moře | Lacus Moeris |
| Úžina Herschel II | Sinus Sabaeus |
| Daweský kontinent | Aeria a Arábie |
| Oceán De La Rue | Kobyla Erythraeum |
| Lockyerovo moře | Solis Lacus |
| Dawesovo moře | Tithonius Lacus |
| Madlerův kontinent | Chryse Planitia , Ophir , Tharsis |
| Maraldiho moře | Maria Sirenum a Cimmerium |
| Světový kontinent | Memnonia |
| Hooke Sea | Klisna Tyrrhenum |
| Země Cassini | Ausonia |
| Kontinent Herschel I. | Zephyria , Aeolis , Aethiopis |
| Hind Land | Libye |
Proctorova nomenklatura byla často kritizována, a to hlavně proto, že tolik jeho jmen ctilo anglické astronomy, ale také proto, že mnoho jmen použil více než jednou. Zejména Dawes objevila ne méně než šest krát (Dawes oceán, Dawes kontinent, Dawes moře, Dawes úžinu, Dawes Isle a Dawes Forked Bay). I přesto nejsou Proctorova jména bez kouzla a přes všechny jejich nedostatky byla základem, na kterém se později astronomové zdokonalí.
Moderní nomenklatura
Dnes jména marťanských rysů pocházejí z řady zdrojů, ale názvy velkých rysů jsou odvozeny především z map Marsu, které v roce 1886 vytvořil italský astronom Giovanni Schiaparelli . Schiaparelli pojmenoval větší rysy Marsu především pomocí jmen z řecké mytologie a v menší míře z Bible . Velké albedo rysy Marsu si zachovávají mnoho starších jmen, ale jsou často aktualizovány, aby odrážely nové znalosti o povaze funkcí. Například „Nix Olympica“ (sněhy Olympu) se stal Olympus Mons (Mount Olympus).
Velké marťanské krátery jsou pojmenovány po významných vědcích a spisovatelích sci -fi; menší jsou pojmenovány podle měst a vesnic na Zemi.
Různé reliéfy studované průzkumnými rovery na Marsu dostávají dočasná jména nebo přezdívky, které je během průzkumu a vyšetřování identifikují. Doufá se však, že Mezinárodní astronomická unie učiní trvalé názvy některých hlavních rysů, jako jsou například Columbia Hills , které byly pojmenovány po sedmi astronautech, kteří zemřeli při katastrofě raketoplánu Columbia .
Interaktivní mapa Marsu
Interaktivní mapa obraz o globální topografie Marsu . Po najetí myší na obrázek se zobrazí názvy více než 60 významných geografických prvků a kliknutím na ně odkazujete. Zbarvení základní mapy ukazuje relativní nadmořskou výšku na základě údajů z laserového výškoměru Mars Orbiter na Mars Global Surveyor NASA . Bílé a hnědé označují nejvyšší nadmořské výšky (+12 až +8 km ); následuje růžová a červená (+8 až +3 km ); žlutá je0 km ; greeny a blues jsou nižší nadmořské výšky (až do−8 km ). Osy jsou zeměpisná šířka a délka ; Polární oblasti jsou zaznamenány.
Viz také
Reference
Další čtení
- Sheehan, William, „Planeta Mars: Historie pozorování a objevů“ (Celý text online) The University of Arizona Press, Tucson. 1996.
externí odkazy
- Google Mars - Mapy Google pro Mars s různými povrchovými prvky a zajímavými místy
- Mars/themis Maps - Arizona State University
- Mars Maps - Mapy Marsu
- Prototyp MEC-1
- Historické glóby rudé planety
- 3D mapa Marsu - 3D mapa Marsu
- Představuje vzdálenosti a nadmořské výšky objektů/NASA
- Původ jmen kráterů na Marsu