Волны пылевых лавин вокруг ударных кратеров, обнаруженных на Марсе, являются результатом воздействия ударной волны, возникшей вследствие огромной скорости и предстоящего столкновения космических тел с поверхностью этой планеты. К таким выводам пришли исследователи в Университете Аризоны. Когда метеорит несется на огромной скорости к пыльной поверхности Марса, звуковая ударная волна поднимает пыль и может вызвать пылевые лавины с местных возвышенностей, еще до момента непосредственного столкновения с красной планетой.
Частота падений метеоритов на Марс
«Мы предполагали, что некоторые из пылевых полос, которую мы видим на склонах, были образованы в результате сейсмической тряски во время удара» — сказал Кэйлен Берли, который возглавил исследовательский проект. — «Мы были удивлены, обнаружив, что это, скорее выглядит, как следствие ударной волны в воздухе, вызвавшей сход пылевых лавин, еще до удара метеорита».
Из-за тонкой атмосферы Марса, которая в 100 раз менее плотная, чем атмосфера Земли, даже небольшие камни не успевают сгореть в атмосфере красной планеты и, относительно, беспрепятственно достигают поверхности планеты, оставляя многочисленные кратеры.
Каждый год около 20 свежих кратеров, в диаметре от 1 до 50 метров, можно обнаружить на снимках, сделанных камерой HiRISE, установленной на борту спутника НАСА Mars Reconnaissance Orbiter. Фотографирование поверхности Марса проводится с 2006 года. Качество изображений очень высокое, что и позволяет обнаруживать кратеры очень малого размера.
Район исследования пыльных лавин Марса
Для данного исследования команда проанализировала снимки пяти крупных кратеров, которые сформировались в результате одного удара, недалеко от экватора Марса. Кратеры находятся на расстоянии около 825 километров к югу от границы уступа вулкана Олимп, самой высокой горы в Солнечной системе. Предыдущие наблюдения с орбиты, с помощью Mars Global Surveyor, проводились в течение девяти лет до 2006 года, и показали, что этот кластер метеоритных кратеров образовался в период с мая 2004 года по февраль 2006 года.
Результаты исследований, которые получил Берли, опубликованы в научном журнале планетарных исследований «Икар». Предыдущие исследования темных или светлых полос марсианского ландшафта были интерпретированы как оползни, но никто из исследователей ранее не предполагал, что их на Марсе очень много.
Авторы приходят к выводу, что тысячи темных полос на склонах хребтов данной области, — это пылевые лавины, вызванные воздействием быстролетящих метеоров. Самый большой кратер в кластере имеет размеры около 22 метров в поперечнике и занимает область, примерно равную, площади баскетбольной площадки. Скорее всего, скопление кратеров сформировалось в результате падения фрагментов одного метеороида, который распался в атмосфере Марса, осыпав его поверхность мелкими осколками.
Структура пыльных лавин
Узкие, относительно темные полосы, имеют протяженность от нескольких метров до 50 метров, расположившись на склонах возвышенностей вокруг кратеров. «Темные полосы представляют собой материал, образующий волны лавин, а более светлые участки индуцированны воздушной ударной волной» — говорит Берли. — «Я насчитал более 100 000 лавин и, после повторного подсчета и удаление дубликатов, пришел к цифре в 64948».
Когда Берли посмотрел на распределение лавин по всей области исследования, он понял, их количество сокращается с расстоянием в каждом направлении, в соответствии с идеей, что все они были связаны с ударным воздействием метеоритов. Но ученый заметил пару особенностей поверхности, напоминающих изогнутые кинжалы (ятаганы), простирающиеся от центрального кратера, и причина этих оползней стала очевидной (см. фото).
«Те, ятаганы, которые имели наподобие наконечника, имеют иную природу происхождения, не похожую на последствия сейсмических колебаний, которые могли бы стать причиной пылевых лавин» — сказал Берли.
Отличительные особенности пыльных лавин на Марсе
Когда метеор несется к поверхности планеты сквозь атмосферу, со скоростью в несколько раз выше скорости звука, он создает звуковые ударные волны в воздухе. Моделирование ударных волн, с воздействием их на марсианский грунт, дало возможность исследователям получить точную структуру ятаганов, которую они наблюдали на марсианской поверхности.
«Мы проверили воздействие падающих метеоритов на других участках поверхности Марса и выяснили, что многие пылевые лавины представлены в форме двух ятаганов, а не одного, и оба они располагаются, как правило, под определенным углом друг к другу. Эта модель пылевых лавин не согласуется с вероятной причиной их образования, вследствие сейсмических колебаний»
При отсутствии активности движения тектонических плит и водной эрозии, авторы приходят к выводу, что небольшие метеориты, падающие на Марс, могут быть более важным звеном в формировании поверхности этой планеты, чем считалось ранее.