marťanská dichotomie -Martian dichotomy

Nejnápadnějším rysem Marsu je ostrý kontrast, známý jako marťanská dichotomie , mezi jižní a severní polokoulí. Geografie obou polokoulí se liší v nadmořské výšce o 1 až 3 km. Průměrná tloušťka marťanské kůry je 45 km, z toho 32 km v severní oblasti nížin a 58 km v jižní vysočině.

Hranice mezi oběma regiony je místy poměrně složitá. Jeden výrazný typ topografie se nazývá rozrušený terén . Obsahuje stolové hory, knoflíky a údolí s plochými podlahami se stěnami vysokými asi míli. Kolem mnoha stolových hor a knoflíků jsou laločnaté zástěry z trosek , které se ukázaly jako skalní ledovce .

Mnoho velkých údolí vytvořených lávou vytrysklo ze sopek Marsu protínajících dichotomii.

Marťanská dichotomická hranice zahrnuje oblasti zvané Deuteronilus Mensae , Protonilus Mensae a Nilosyrtis Mensae . Všechny tři oblasti byly rozsáhle studovány, protože obsahují tvary terénu, o kterých se předpokládá, že vznikly pohybem ledu nebo paleobřehových linií , které byly zpochybněny jako vytvořené vulkanickou erozí.

Severní nížiny tvoří asi jednu třetinu povrchu Marsu a jsou relativně ploché, s tolika impaktními krátery jako na jižní polokouli. Další dvě třetiny povrchu Marsu jsou vysočiny jižní polokoule. Rozdíl ve výšce mezi hemisférami je dramatický. Pro původ dichotomie kůry byly navrženy tři hlavní hypotézy: endogenní (podle procesů pláště), jediný dopad nebo vícenásobný dopad. Obě hypotézy související s dopadem zahrnují procesy, ke kterým mohlo dojít před koncem prvotního bombardování, což naznačuje, že dichotomie kůry má svůj původ v rané historii Marsu.

Zeměpis

STL 3D model Marsu s 20× převýšením ukazující marťanskou dichotomii

Hypotéza jediného dopadu

Jediný meganáraz by vytvořil velmi velkou kruhovou prohlubeň v kůře. Navrhovaná deprese byla pojmenována Borealis Basin . Většina odhadů tvaru oblasti nížiny však vytváří tvar, který se místy dramaticky odchyluje od kruhového tvaru. Tyto odchylky od kruhovitosti by mohly vytvořit další procesy. Také, pokud je navrhovaná pánev Borealis prohlubeň vytvořená impaktem, byl by to největší impaktní kráter známý ve sluneční soustavě. Tak velký objekt mohl zasáhnout Mars někdy během procesu akrece sluneční soustavy.

Očekává se, že dopad takové velikosti by vytvořil ejektovou pokrývku, která by se měla nacházet v oblastech kolem nížiny a generovat dostatek tepla k vytvoření sopek. Pokud však k nárazu došlo kolem 4,5 Ga (před miliardami let), eroze by mohla vysvětlit nepřítomnost vyvržené pokrývky, ale nemohla by vysvětlit absenci sopek. Také meganáraz mohl rozptýlit velkou část trosek do vesmíru a přes jižní polokouli. Geologické důkazy trosek by tuto hypotézu velmi přesvědčivě podpořily. Studie z roku 2008 poskytla další výzkum zaměřený na teorii dopadu jediného obra na severní polokouli. V minulosti bylo sledování hranic dopadu komplikováno přítomností vulkanického vzestupu Tharsis . Vulkanický vzestup Tharsis pohřbil část navrhované dichotomické hranice pod 30 km čediče. Výzkumníci z MIT a Jet Propulsion Lab v CIT byli schopni využít gravitaci a topografii Marsu k omezení umístění dichotomie pod vzestupem Tharsis, čímž vytvořili eliptický model hranice dichotomie. Eliptický tvar pánve Borealis přispěl k hypotéze severního jediného dopadu jako reedice původní teorie publikované v roce 1984.

Tato hypotéza však byla vyvrácena novou hypotézou o obřím dopadu na jižní pól Marsu s objektem velikosti Měsíce , který roztavil jižní polokouli Marsu, spustil magnetické pole planety a vytvořil dichotomii po ochlazení planety. magmatický oceán. Objev dvanácti vulkanických uspořádání poskytuje důkazy této nové hypotéze.

Hypotéza endogenního původu

Předpokládá se, že deskové tektonické procesy mohly být aktivní na Marsu v rané fázi historie planety. Je známo, že rozsáhlé přerozdělení litosférického materiálu kůry je způsobeno deskovými tektonickými procesy na Zemi. I když stále není zcela jasné, jak procesy pláště ovlivňují deskovou tektoniku na Zemi, má se za to, že konvekce pláště je zapojena jako buňky nebo vlečky. Protože endogenní procesy na Zemi nebyly dosud zcela pochopeny, je studium podobných procesů na Marsu velmi obtížné. Dichotomie mohla vzniknout v době vzniku marťanského jádra. Zhruba kruhový tvar nížiny by pak mohl být přisuzován vlečkovitému převrácení prvního řádu, ke kterému mohlo dojít v procesu rychlého formování jádra. Existují důkazy o vnitřně řízených tektonických událostech v blízkosti nížinné oblasti, ke kterým jednoznačně došlo na konci rané fáze bombardování.

Studie z roku 2005 naznačuje, že dichotomii mohla vytvořit konvekce pláště 1. stupně. Stupeň-1 plášťová konvekce je konvektivní proces, ve kterém jedné hemisféře dominuje vzestup, zatímco druhá hemisféra klesá. Některým důkazem je hojnost rozsáhlého štěpení a magmatické aktivity pozdního noachovského až raného hesperského věku. Protiargumentem k endogenní hypotéze je možnost, že tyto tektonické události nastanou v pánvi Borealis v důsledku oslabení kůry po nárazu. Aby bylo možné dále podpořit hypotézu endogenního původu, je zapotřebí geologický důkaz porušení a ohýbání kůry před koncem prvotního bombardování.

Nedostatek deskové tektoniky na Marsu však tuto hypotézu oslabuje.

Hypotéza vícenásobného dopadu

Hypotézu vícenásobného dopadu podporuje korelace segmentů dichotomie s okraji několika velkých dopadových pánví. Ale existují velké části pánve Borealis mimo okraje těchto dopadových pánví. Pokud byly marťanské nížiny tvořeny několika pánvemi, pak by jejich vnitřní výběžky a okraje měly stát nad vyvýšeninami. Okraje a vyvržené přikrývky nížinných impaktních kráterů jsou stále mnohem pod horskými oblastmi. Existují také oblasti v nížinách, které jsou mimo jakoukoli z dopadových pánví, tyto oblasti musí být překryty vícenásobnými přikrývkami vyvržení a měly by stát v nadmořských výškách podobných původnímu povrchu planety. To také zjevně neplatí. Jeden přístup vysvětlující nepřítomnost vyvržených přikrývek vyvozuje, že žádné vyvržení nebylo nikdy přítomno. Absence vyvržení by mohla být způsobena velkým impaktorem, který rozptýlil vyvržený materiál do vesmíru. Jiný přístup navrhoval vytvoření dichotomie ochlazením v hloubce a zatížením kůry pozdějším vulkanismem. Hypotéza vícenásobného dopadu je také statisticky nepříznivá, je nepravděpodobné, že by se pánve s vícenásobnými dopady vyskytovaly a překrývaly primárně na severní polokouli.

Atmosféra

Atmosféra Marsu se mezi severní a jižní polokoulí výrazně liší z důvodů souvisejících a nesouvisejících s geografickou dichotomií.

Písečné bouře

Ještě viditelněji, prachové bouře vznikají na jižní polokouli mnohem častěji než na severní. Vysoký obsah severního prachu má tendenci nastat poté, co výjimečné jižní bouře přerostou v globální prachové bouře. V důsledku toho je neprůhlednost (tau) často vyšší na jižní polokouli. Důsledkem vyššího obsahu prachu je zvýšení absorpce slunečního záření, zvýšení atmosférické teploty.

Precese rovnodenností

Rotační osa Marsu, stejně jako u mnoha těles, trvá miliony let. V současnosti se slunovraty téměř shodují s Marsovým aféliem a perihéliem . To má za následek, že jedna polokoule, jižní, dostává více slunečního světla v létě a méně v zimě, a tedy extrémnější teploty než severní. V kombinaci s mnohem vyšší excentricitou Marsu ve srovnání se Zemí a obecně mnohem řidší atmosférou jsou jižní zimy a léta širší než na Zemi.

Hadleyho oběh a těkavé látky

Hadleyho oběh Marsu je vyrovnán symetrií kolem jeho rovníku. V kombinaci s větším sezónním rozsahem jižní polokoule (viz výše) to má za následek „nápadné severojižní polokulové asymetrie atmosferických a zbytkových zásob ledových příkrovů vody na Marsu“, „a také současnou severojižní asymetrii. sezónních albedos ledové čepice." Atmosféra Marsu je v současnosti „nelineární pumpou vody do severní polokoule Marsu“.

Interaktivní mapa Marsu

Interaktivní obrazová mapa globální topografie Marsu . Umístěním myši na obrázek zobrazíte názvy více než 60 významných geografických objektů a kliknutím na ně vytvoříte odkaz. Barvení základní mapy ukazuje relativní nadmořské výšky na základě dat z Mars Orbiter Laser Altimeter na Mars Global Surveyor NASA . Bílé a hnědé označují nejvyšší nadmořské výšky (+12 až +8 km ); následují růžové a červené (+8 až +3 km ); žlutá je0 km ; zelené a modré jsou nižší nadmořské výšky (až do-8 km ). Osy jsou zeměpisná šířka a délka ; Jsou zaznamenány polární oblasti .

(Viz také: Mapa Mars Rovers a mapa Mars Memorial ) ( zobrazit • diskutovat )

Viz také

Reference

externí odkazy

• Google Mars – Google Maps