Поверхность Марса, сформированная наводнениями из разлившихся кратеров

Исследование, опубликованное 29 сентября в журнале Nature, показало, что наводнения, длившиеся всего несколько недель, вымыли более чем достаточно осадочных пород, чтобы полностью заполнить озеро Верхнее и озеро Онтарио.

«Если мы подумаем о том, как осадки перемещались по ландшафту на древнем Марсе, наводнения в результате прорыва озер были действительно важным процессом в глобальном масштабе», - сказал ведущий автор Тим Гоудж, доцент Школы геонаук UT Джексона. «И это немного удивительный результат, потому что они долго считались разовыми аномалиями».

Кратерные озера были обычным явлением на Марсе миллиарды лет назад, когда на поверхности Красной планеты была жидкая вода. Некоторые кратеры могут вместить воду, равную небольшому морю. Но когда воды становилось слишком много, она прорывалась через край кратера, вызывая катастрофические наводнения, которые вырезали за собой долины рек. Исследование 2019 года, проведенное Гоуджем, показало, что эти события произошли быстро.

Изображения дистанционного зондирования, сделанные спутниками, вращающимися вокруг Марса, позволили ученым изучить остатки прорвавшихся озер марсианских кратеров. Но кратерные озера и их речные долины в основном изучались на индивидуальной основе, сказал Гоудж. Это первое исследование, посвященное изучению того, как 262 прорвавшихся озера на Красной планете сформировали поверхность Марса в целом.

Исследование включало в себя обзор существующего каталога речных долин на Марсе и классификацию долин на две категории: долины, возникшие на краю кратера, что указывает на то, что они образовались во время разлива озера, и долины, образовавшиеся в другом месте ландшафта, которые предполагает более постепенное формирование с течением времени.

Отсюда ученые сравнили глубину, длину и объем различных типов долин и обнаружили, что речные долины, образованные проломами в кратерных озерах, намного превышают их вес, размывая почти четверть объема речной долины Красной планеты, несмотря на то, что они составляют всего 3% от общей длины долины.

«Это несоответствие объясняется тем фактом, что выпускные каньоны значительно глубже, чем другие долины», - сказал соавтор исследования Александр Морган, научный сотрудник Института планетологии.

На уровне 559 футов (170,5 метра) средняя глубина речной долины более чем в 2 раза больше, чем у других речных долин, создаваемых более постепенно с течением времени, средняя глубина которых составляет около 254 футов (77,5 метра).

Вдобавок, хотя пропасти возникли в одно геологическое мгновение, они могли иметь длительное влияние на окружающий ландшафт. Исследование предполагает, что прорывы прорезали каньоны настолько глубоко, что могли повлиять на формирование других близлежащих речных долин. Авторы заявили, что это потенциальное альтернативное объяснение уникальной топографии долины марсианской реки, которую обычно связывают с климатом.

Исследование показывает, что долины рек, проложенных через озеро, сыграли важную роль в формировании поверхности Марса, но по словам Гоуджа, это также урок ожиданий. Геология Земли стерла большинство кратеров и в большинстве случаев делает речную эрозию медленным и устойчивым процессом. Но это не значит, что так будет и в других мирах.

«Когда кратеры заполняются водой, выделяется много накопленной энергии», - сказал Гоудж. «Это имеет смысл, если на Марсе катастрофизм будет сформирован в большей степени, чем на Земле».