На Марс калта тече като лава


Знаем, че Марс е бил вулканично активен в миналото. Планетата е осеяна с огромни сега спящи вулкани, а останките от стари потоци лава могат да се видят и днес. Сега, изглежда,някоиот тези потоци лава изобщо не са съставени от лава, а по -скоро кал,Споредизследователи в Европа. Находката е доказателство за това, което се наричаседимен вулканизъм, където течната кал-богати на вода утайки-се разкъсва от подземната повърхност на Марс, изтичаща като лава преди замразяване. Тези характеристики често са наблюдавани на Земята, във връзка с по -малки конични хълмове, които приличат на кални вулкани.

Интригуващоторецензиранрезултатите бяхапубликуванив дневникаПриродна геонаукана 20 май 2020 г.


Кафяв и тен орбитален изглед на заоблен хълм с кратер на върха.

Възможен кален вулкан на Марс, само един от хилядите. Древните потоци от такива характеристики и други вулканични петна по -рано се приемаха за лава, но ново проучване показва, че поне в някои случаи вместо това е била кал. Това би означавало, че тези форми на релефа наистина са кални вулкани, а не по -малки магматични вулкани. Изображение чрез НАСА/ JPL-Caltech/ Университет на Аризона/DLR.

От вестника:

Големите изходящи канали по древните терени на Марс се тълкуват като продукти от катастрофални наводнения. Бързото заравяне на богати на вода утайки след такова наводнение би могло да доведе до седиментен вулканизъм, при който смеси от утайки и вода (кал) изригват на повърхността.

Десетки хиляди подобни на вулкан форми на релефа населяват северните низини ... на Марс. Трудно е обаче да се определи дали сградите са свързани смагматиченили калекструзии...




Тук изследваме механизмите на разпространение на кал на Марс, използвайки експерименти, проведени в камера с ниско налягане при ниски температури. Намерихме това нисковискозитеткалта при марсиански условия се разпространява различно от тази на Земята, поради бързото замръзване и образуването на ледена кора. Вместо това експерименталните кални потоци се разпространяват като сухоземниpahoehoe лава тече, с разливане на течна кал от разкъсвания в замръзналата кора и след това замразяване, за да образува нов дебит.

Предполагаме, че калният вулканизъм може да обясни образуването на някои лавоподобни морфологии на Марс и че подобни процеси могат да се прилагат и закриовулканичнаекструзии върху ледени тела в Слънчевата система.

Външен изглед на голям метален цилиндър с кръгли прозорци и мъж в червена риза, който наблюдава екран.

Вакуумната камера с ниско налягане, използвана в експериментите. Изображение чрез CAS/ Петр Брож/ CC BY-SA 4.0/DLR.

Кухо кафеникаво парче с ръчен размер и метрична линийка.

Пример за замръзнала кал при симулирани условия на Марс. Калта замръзна отвън, но остана течна отвътре и образува кухини и форми, подобни на лава на Земята. Изображение чрез Brož et al./Природна геонаука/CNRS.


Новото проучване е ръководено от изследователи от Института по геофизика към Чешката академия на науките (CAS). В него участват Ланкастърския университет, Отвореният университет и лабораторията Ръдърфорд Епълтън във Великобритания, CNRS във Франция, DLR и Мюнстерския университет в Германия и CEED в Норвегия.

Ернст Хауберна Института за планетарни изследвания DLR в Берлин-Адлерсхоф каза в аизявление:

Ние отдавна сме наясно, че в ранната история на Марс, преди няколко милиарда години, за кратко време са били освободени големи количества вода, разяждащи много големи долини в ландшафта, които отдавна са пресъхнали. Широко ерозирани маси от фрагментирани скали бяха транспортирани през тези изходящи канали и в северните низини на планетата, където бързо бяха отложени. По -късно тези скалисти масиви са покрити от по -млади седименти и вулканични скали.

Конично сиво оцветено хълмче с по-тъмносиви полутечни течения по него, със синьо небе на заден план.

Действащ кал вулкан в Азербайджан. Изображение чрез CAS/ Петр Брож/ CC BY-SA 4.0/DLR.


Много от калните потоци се намират на места, където преди няколко милиарда години огромни канали са били издълбани от вода. Тези наводнения бяха огромни, сравними с най -големите наводнения, известни на Земята. След това водата ще проникне обратно в подземния слой, където след това може отново да се появи като кал.

Как изследователите са установили, че някои от потоците лава всъщност не са лава, а кал?Лионел Уилсън, Почетен професор по земни и планетарни науки в университета в Ланкастър, обясни:

Извършихме експерименти във вакуумна камера, за да симулираме отделянето на кал на Марс. Това представлява интерес, защото виждаме много подобни на потока характеристики на Марс в изображения на космически кораби, но те все още не са посетени от нито едно от роуминг корабите на повърхността и има известна неяснота дали това са потоци от лава или кал.

Това, което откриха, беше доста интересно. Течащата кал на Марс изобщо не се държи като течаща кал на Земята, поради много тънката атмосфера и ниските температури. Вакуумната камера възстанови настоящите марсиански условия. Течащата кал на Марс бързо ще замръзне и ще образува ледена кора. Във вакуумната камера потоците на калта образуват форми, подобни на лава pahoehoe, която е често срещана в Хавай и Исландия. След като калта се разля от разкъсвания в земята, тя замръзна и образува гладки, вълнообразни повърхности. Външната повърхност на калта ще замръзне при контакт с въздуха, докато вътрешната сърцевина ще остане течна. Тази течност може да счупи замразената кора, за да образува нов дебит, който след това да замръзне.

Орбитален изглед на сиви конични могили с кратери отгоре върху сив терен, с линия, показваща един километър.

По -конични хълмове, за които се смята, че са кални вулкани, вКопрат Chasmaна Марс. Изображение чрез Petr Brož / Mars Reconnaissance Orbiter / NASA / JPL / University of Arizona /Разговорът.

Кафява скала, покрита с малки пукнатини, заобиколена от кафеникав пясък.

Скална плоча, наречена Old Soaker, намерена от марсохода Curiosity в кратера Гейл на Марс, която е покрита с, както се смята, кални пукнатини от изсъхването на слой кал преди около 3 милиарда години. Изображение чрезНАСА/ JPL-Caltech/ MSSS.

В друг тест, при който атмосферното налягане беше същото като на Земята, калта не образуваше тези форми, въпреки че във вакуумната камера беше също толкова студено.Петър Брож, водещ автор на новото проучване, каза:

Под ниското атмосферно налягане на Марс потоците от кал се държат почти по същия начин като пахоехо или „ропична“ лава, която е позната от големите вулкани на Хаваите и Исландия. Нашите експерименти показват, че дори процес, очевидно прост като потока на кал - нещо, което много от нас са преживели за себе си още от деца - би било много различно на Марс.

Хаубер добави:

Въздействието на този познат ефект върху калта обаче никога не е изследвано в експеримент преди. Отново се оказва, че винаги трябва да се вземат предвид различни физически условия, когато се разглеждат очевидно прости повърхностни характеристики на други планети. Сега знаем, че трябва да вземем предвид и калта, и лавата, когато анализираме определени явления на потока.

В северните планински райони на Марс има десетки хиляди малки конусовидни хълмове, които може да са кални вулкани. Не е ясно дали някой от тях все още може да изпомпва кал днес, но резултатите като цяло показват, че калта и влажните утайки са били често срещани на планетата, поне в миналото. ВКратер Гейл,Роувър на любопитствотосъщо е открилнапукани, изсушени скални плочикоито приличат точно на изсъхнала кал от дъното на езерото, което някога е съществувало там.

Брадат мъж в синя рокля с дървета на заден план.

Петр Брож от Чешката академия на науките, водещ автор на новото изследване. Изображение чрезСЛУЧАЙ.

Марс не е единственото място, където се смята, че се среща този вид седиментен вулканизъм. Има и доказателства за подобен процес на планетата джуджеЦерера, който може би някога е имал кален океан под външната си ледена кора. Според Брож:

Предполагаме, че калният вулканизъм може да обясни образуването на някои лавоподобни морфологии на потока на Марс и че подобни процеси могат да се прилагат и при изригване на кал върху ледени тела във външната Слънчева система, като на Церера.

Миналата година бешесъобщаваче Церера вероятно е имала подземни солено -кални резервоари с разтопена вода, които са продължили милиони години. Theсветли петнасега се смята, че на повърхността на Церера са залежи от сол, останали от когакриовулкани- ледени вулкани - изригнали, с водата бързосублимиращдалеч поради почти пълната липса на атмосфера. Подобни характеристики, за които се смята, че са криовулкани, също бяхаоткрит на ПлутонпоНови хоризонтикосмически кораб и т.н.Луната на Сатурн ТитанотКасини. Ако потоците и конусовидните хълмове на Марс наистина са свързани и с марсианска кал, това би показало, че такива процеси са често срещани в нашата Слънчева система (включително Земята разбира се) и биха могли потенциално да дадат ценни улики за това как животът е възникнал и еволюирал върху нас собствена планета.

В крайна сметка: Някои характеристики на Марс, които се смятаха за потоци от лава, всъщност могат да бъдат потоци от кал, според ново проучване.

Източник: Експериментални доказателства за подобни на лава потоци от кал при повърхностни условия на Марс

Чрез университета Ланкастър

Чрез DLR