Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной - Робин Джордж Эндрюс

это происходит потому, что гравитация удерживает большую часть воздуха вблизи поверхности, а отчасти потому, что на большой высоте воздух содержит меньше молекул газа. На вершине Эвереста воздух настолько разрежен – или, говоря иначе, давление воздуха настолько низкое, – что вы начнете задыхаться, если останетесь там слишком долго. На Марсе так мало атмосферного вещества, что давление воздуха на поверхности в 50 раз ниже, чем на пике Эвереста. Приличное количество углекислого газа на Марсе заперто в полярных ледяных шапках, которые сжимаются и расширяются во время смены сезонов. Углекислый газ не любит находиться в жидком состоянии, поэтому, хотя на Марсе не бывает дождей, иногда выпадает сухой ледяной снег.

Кроме того, на Марсе гравитация на две трети слабее, поскольку масса планеты составляет всего одну десятую от массы Земли. Венера и Земля примерно одинакового размера, но Марс удивительно мал. Неясно почему, хотя, согласно одной из версий, часть марсианских земель своровал Юпитер. Вскоре после образования Солнечной системы 4,6 миллиарда лет назад крупные камни размером в десятки и сотни километров под действием собственной гравитации начали слипаться воедино. Когда их становится достаточно много, формируется так называемый планетарный эмбрион. Обычно такие протопланеты объединяются с другими. «Чтобы получить Землю, нужно десять протопланет, а чтобы появилась Венера – около девяти», – говорит Бирн. Оставшиеся эмбрионы поглощаются Солнцем или выбрасываются из Солнечной системы. Марс, похоже, остался в зачаточном состоянии, говорит Бирн: вероятно, потому, что «в этой области космоса осталось не так много материала – бо́льшую его часть уже захватил Юпитер». Из-за огромных размеров у Юпитера сильнейшее гравитационное притяжение. «Вжух!» – говорит Бирн, имитируя космический пылесос, засасывающий протопланеты, которые должны были стать частью Марса.

У Марса есть не одна, а две луны: Фобос и Деймос, что в переводе с древнегреческого означает «страх» и «ужас» соответственно – подходящие названия для спутников Марса, римского бога войны. Но эти лилипутские космические картофелины не вызывают ни той, ни другой эмоции. Они крошечные, всего 22 и 12 километров в диаметре соответственно. Они похожи на астероиды, захваченные гравитацией Марса, но то, как они вращаются по его орбите, свидетельствует, что Марс создал их из собственного материала, оторванного с поверхности после мощного столкновения. У них также противоположные судьбы. Фобос постепенно падает вниз на планету, где в течение следующих 100 миллионов лет будет разорван марсианской гравитацией и превратится в набор колец, подобных тем, что украшают Юпитер, Сатурн, Уран или Нептун. Деймос же постепенно уходит в космическое далёко.

Марс, как и Луна, также имеет два полушария, которые сильно отличаются друг от друга: южное, сильно покрытое кратерами нагорье с толщиной коры до 100 километров, и северное, гладкое низменное полушарие с ничтожной толщиной коры в 30 километров. Как и Луна, он действительно выглядит так, словно полушария двух разных планет были случайно склеены вместе божественным архитектором в третью ночную смену за неделю. Никто точно не знает, что здесь произошло, но обычно это связывают с – ага, вы угадали – мощными столкновениями. Один или много метеоритов врезались в северную часть Марса, вырезав кратер размером с полушарие [2]. Или же гигантский метеорит врезался в южную часть, создав океан магмы, который медленно остывал и сформировал довольно толстую кору [3]. Кто знает? Происхождение разных полушарий может объясняться гораздо более необычными причинами, чем все, что кто-то сейчас может себе представить.

И, конечно же, на Марсе есть вулканы – целый пресловутый зоопарк вулканов. Трейси Грегг, энергичный планетарный вулканолог из Колледжа искусств и наук Университета Буффало, которая провела для нас вулканическое сафари по Луне, по понятным причинам любит и Марс. Можете назвать любое явление, связанное с магмой, и наверняка обнаружите его на Марсе.

Как и на Луне или Земле, большая часть вулканических процессов Марса связана с базальтом – это относительно текучая магма и лава, которая предпочитает создавать лавовые потоки, а не мегавзрывы. Вулканы можно найти по всему Марсу, от покрытых кратерами нагорий вокруг шрама от столкновения в бассейне Эллады на юге до Равнины Элизий, расположенной к северу от марсианского экватора. Лавовые потоки здесь повсюду, многие из них простираются на сотни тысяч квадратных километров. Патеры – кратеры неправильной формы с зубчатыми краями – немного напоминают кальдеры на вершинах гавайских вулканов. Как и на Гавайях, на Марсе есть множество щитовых вулканов: это вулканические горы, созданные бесчисленными последовательными извержениями лавы, которые у основания во много-много раз шире, чем в высоту, с постепенными, едва заметными склонами, ведущими к вершине. Здесь вы также можете повстречать всевозможные купола и конусы, которые иногда сотнями появляются на вулканических равнинах или прячутся на вершинах самих вулканов. Иногда это паразиты, которые похищают магму из огромных резервуаров, питающих большие щитовые вулканы. Извилистые борозды, переплетающиеся лавовые каналы, которые мы видим на лунной поверхности, можно обнаружить и на Марсе: многие из них берут начало из жерл на вершинах вулканов. Имеется множество свидетельств, что раскаленная магма вступала в контакт с водой и льдом [4, 5, 6, 7]. Несколько кратеров и конусов, окруженных пеплом, очень похожи на кратеры от взрывов, когда магма под давлением быстро испаряет воду или лед.

На Марсе есть даже места, похожие на остатки пирокластических потоков, включая хаотичные, разбросанные тут и там кучи обломков, которые находятся в той или иной степени близко к нескольким вулканам. Наиболее перспективный объект для изучения известен как «разлом Медузы», Medusae Fossae – широко рассеянная масса обломков, которые были выброшены на сушу, а затем постепенно подтачивались слабыми ветрами Марса. Проблема в том, что если они были образованы пирокластическими потоками, то мы не можем определить вулкан-источник. Некоторые возлагают ответственность на вулкан Аполлинарис Монс, расположенный к западу, но, как говорит Грегг, «его дыра недостаточно велика», чтобы появились отложения такого масштаба.

На Марсе, как и на Земле, также есть грязевые вулканы. Название в данном случае соответствует реальности: это грязь, которая под давлением вырывается из отверстий в земле. Земная грязь довольно жидкая. Но тонкая атмосфера Марса говорит о том, что средняя температура поверхности составляет –62 °C. В результате верхняя часть этих грязевых потоков замерзает, а внизу формируются каналы, по которым грязь может растекаться на большие расстояния, как густая лава в туннелях на Гавайях [8].

Дэвид Боуи был бы рад, узнав, что на Марсе есть и пауки [9][11]. Когда солнце освещает полярные ледяные шапки во время марсианского лета, твердый углекислый газ, запертый под землей в виде льда, превращается в газ. Этот газ, которому требуется большое пространство, поднимается вверх