какая планета спутник богата действующими вулканами
Ио, спутник Юпитера — ад наяву
Ио, спутник Юпитера, названный по имени любовницы бога Зевса, представляет собой удивительно интересный и смертельно опасный мир, который скорее можно назвать воплощением ада. Ио относится к четырем галилеевым спутникам, и все они очень отличаются друг от друга, и каждый из них представляет собой особый мир, способный поразить даже очень богатое воображение. Ио тоже не исключение.
Немного любопытных фактов об Ио
Землетрясения и извержения вулканов даже на Земле выглядят устрашающе, а она куда как больше этого небольшого спутника, имеющего диаметр всего в 1131 км. Однако это самый активный в геологическом плане объект Солнечной системы! Всяческие катаклизмы там происходят постоянно, множество вулканов извергаются, а ландшафт постоянно меняется.
Ио из всех галилеевых спутников расположен ближе всех к Юпитеру – расстояние от него всего 422 тысячи километров, немного больше, чем от Земли до Луны. Сформировался же он в основном из силикатных пород и железа, имеет горячее железное ядро. Кстати, в этом его отличие от большинства других спутников, которые обычно представляют собой мертвый кусок камня или льда.
Под действием Юпитера и других крупных спутников Ио буквально корежит, а недра его постоянно разогреваются. Если небольшая Луна вызывает своей гравитацией на Земле приливы и отливы, то можно представить, какие катаклизмы вызывает на Ио такой гигант, как Юпитер.
Галилеевы спутники Юпитера. Ио — справа.
Вот лишь несколько самых любопытных фактов:
Ио, спутник Юпитера, при своем небольшом размере имеет очень большие горы. Гора Южная Боосавла вдвое выше земной Джомолунгмы. И такие горы появляются из-за сжатия коры спутника.
На Ио постоянно происходят извержения вулканов, из-за приливного действия Юпитера и других спутников. Вулканы извергают серу и её соединения на высоту до 500 км. Мало того, следы серы с Ио обнаруживаются и на орбите спутника, и даже на других спутниках, например, на Европе, она имеется прямо на ледяной поверхности.
Извержения вулканов на Ио, спутнике Юпитера
Извержения вулканов порождают потоки лавы, растекающиеся на 500 км от вулканов. Из-за преимущественно серного состава поверхность Ио имеет причудливые цвета. А благодаря обильному истечению лавы и пеплу ландшафт его постоянно меняется. Плюс регулярные землетрясения могут воздвигнуть горы там, где их до этого не было, и сравнять там, где они были.
Эти же извержения создают тонкую атмосферу вокруг Ио, в которой, кстати, иногда бывают и полярные сияния.
Извержение в патерах Тваштара, снятое аппаратом «Новые горизонты» в 2007 году.
Так что спутник Юпитера Ио – очень зловещий, опасный, но по-своему красивый и очень любопытный мир. Это мир огня и серы, как типичный ад, только в реальности.
Кроме Ио и Земли, действующих вулканов пока не обнаружено нигде в Солнечной системе.
Открытие Ио, спутника Юпитера
Когда Галилео Галилей 7 января 1610 года навел свой самодельный телескоп на Юпитер, он обнаружил всего три спутника. Ио и Европа слились в один объект, и Галилей не смог их рассмотреть. Однако уже на следующий день он ясно увидел, что спутников все-таки четыре, поэтому датой открытия Ио считается 8 января 1610 года.
Кстати, Галилей назвал этот спутник Юпитером I, и лишь немного позднее Симон Марий дал ему нынешнее название, поддержав предложение Иоганна Кеплера называть все спутники Юпитера в честь любовниц бога Зевса (Юпитера). Правда, названия эти тогда не прижились, и лишь в середине 20 века спутник Ио снова стали так называть – до этого он так и был Юпитером I.
Наблюдение Ио
После открытия этого спутника два века подряд ни один астроном не смог увидеть на нем никаких деталей. Лишь на рубеже 19-20 веков появились достаточно мощные инструменты, которые позволили что-то увидеть. Плюс спектрографические и другие исследования помогли кое-что узнать о природе Ио и подтвердить вулканическую активность. Основные данные и качественные фотографии были получены лишь благодаря космическим зондам и телескопу
Обычный любитель астрономии, вооруженный гораздо более скромными инструментами, увидит Ио лишь как звезду. Кстати, уже в 8-10-кратный бинокль Ио можно прекрасно увидеть, когда спутник находится на достаточном расстоянии от Юпитера и не сливается с ним. В телескоп, даже довольно скромный, различить все 4 галилеевых спутника вообще не представляет труда.
80-мм рефрактор с качественной оптикой позволяет наблюдать прохождение теней от спутников по диску Юпитера. Более крупный инструмент даст возможность увидеть разницу в резкости этих теней. Можно видеть этот процесс более крупным планом, что довольно интересное занятие. Иногда удается увидеть двойное или даже тройное прохождение теней. Так же можно увидеть оттенок спутника – у Ио он желтый благодаря обилию серы.
Прохождение спутника на фоне Юпитера
Во время противостояния можно увидеть одновременно прохождение самого спутников и их теней по диску Юпитера. Наблюдать их на фоне неба гораздо сложнее, из-за неполной фазы и темного фона.
Загадки обители вулканов – спутника Юпитера Ио
Космос
Если вы наведёте простой любительский телескоп на самую большую планету Солнечной системы, то сможете увидеть, как этого величественного полосатого газового гиганта сопровождает небольшая свита из четырёх «персонажей», которые покажутся крохотными звёздочками – это крупнейшие четыре спутника, которые впервые увидел в свой самодельный телескоп Галилео Галилей ещё в 1610 году, поэтому с тех пор они часто так и называются – «Галилеевские». Более внимательный наблюдатель заприметит у одного из этих спутников желтоватый оттенок – это и есть Ио, загадочная долина вулканов, которая интересует, восхищает и одновременно удивляет, и порой даже ставит учёных в тупик.
Вид спутников в хороший любительский телескоп
Ио такая активная из-за того, что ей, можно сказать, «достаётся» со всех сторон: на её ядро воздействует сам Юпитер, и её ближайшие-соседи – другие спутники (Европа, Каллисто и Ганимед), а поскольку она ближе их всех находится к Юпитеру, то, соответственно, её ядро из-за приливного воздействия самое неспокойное. Кроме этого, радиационный пояс Юпитера проходит как раз в районе орбиты Ио, поэтому из-за столь неудачного расположения, мощность радиации планеты-гиганта на его ближайшем спутнике сильнее радиации на поверхности Земли в 1000 раз, что делает нахождение человека на Ио смертельным, да и вообще, по правде сказать, из-за такого количества лавы здесь даже негде особо будет приземлиться.
Поверхность Ио в представлении художника
Ио имеет слабую атмосферу, образованную благодаря вулканической активности, можно сказать, что это не совсем атмосфера, а вулканические шлейфы, сотканные в единое тонкое полотно, окутывающее неспокойный спутник. В её состав входят различные соединения серы, кислород и хлорид натрия. Ио совершает один оборот вокруг Юпитера за 1,77 земных суток, для спутника характерно синхронное вращение: Ио всегда повернута к Юпитеру одной и той же стороной. Когда на несколько часов Ио заходит в тень Юпитера, солнечный свет не попадает на неё, «воздух» не нагревается, а на поверхность спутника выпадает снег из серы. Даже извергающийся вулканами газ моментально замерзает. В это время происходит уникальное явление: атмосферный слой успевает существенно разрушиться, а после наступления утра возрождается — снег тает и выделяет в атмосферу серные соединения. Да, на Ио может быть очень холодно! Жарко там только вблизи вулканов, а между скалами и в ущельях, а также «по ночам» (когда Ио прячется за Юпитером от Солнца) температура может опускаться до – 163 С.
Карта поверхности Ио. Попробуй тут найти место для посадки.
Однако Ио – самое сухое место в Солнечной системе. Любая влага, которая могла бы существовать здесь, уже давно испарилась, сразу, как только начали действовать вулканы, а ещё этому поспособствовал сильный радиационный фон Юпитера. Несмотря на это, кое-где на поверхности небесного тела видны ледяные шапки. Оптимисты не исключают возможность существования простейшей жизни на Ио: глубоко внутри коры могут скрываться живые организмы.
На первый взгляд насчёт вулканической активности вроде бы всё понятно: во всём виновато неспокойное ядро, которое атакуют гравитационными силами со всех сторон. Но не всё так просто: изучая вулканизм Ио, учёные из Калифорнийского университета пришли к выводу, что такое колоссальное количество неспокойных вулканов на спутнике планеты-гиганта не подчиняется никаким общепризнанным моделям вулканической активности. Их не просто очень много, они ещё и очень агрессивные! Так, лава может выбрасываться на высоту свыше 400 км (на такой высоте приблизительно летает МКС), и сера, «выплюнутая» вулканами Ио, была обнаружена даже на соседке-Европе! Для такого маленького спутника такая сила просто поражает! Извержения вулканов здесь настолько сильные, что астрономы видят их в мощные телескопы даже с Земли. Во время некоторых из них выделяется до 20 трлн ватт энергии — это в тысячи раз мощнее, чем вся вулканическая деятельность на нашей планете. Даже Венера, прославившаяся как адская планета, имеет всего 106 активных вулканов, а Венера чуть меньше Земли!
Из-за такой бурной активности поверхность Ио постоянно меняется. Одни вулканы могут разрушаться, другие – вырастать вновь. Как только они сформируются, они сразу же «принимаются за работу», причём, согласно моделям, извержения должны симметрично возникать у экватора спутника или же у его полюсов, а вместо этого они возникали на противоположной стороне Ио. Мощные импульсы появлялись внезапно и длились несколько дней, что полностью противоречит физике приливного нагрева. Этот эффект указывает на то, что, помимо приливного воздействия со стороны Юпитера и соседних Галилеевских спутников, у Ио есть собственный, ни от чего не зависящий, источник вулканизма. Что это за источник – учёным ещё предстоит узнать.
Как вы думаете: что является собственным источником вулканизма на Ио?
Спутник Ио
Чем глубже продвигаемся в систему, тем больше тайн раскрываем. Наиболее интересными стали 4 крупнейших спутника Юпитера, именуемые галилейскими лунами. Ио привлекает внимание из-за вулканической активности (более 400 действующих вулканов).
Обнаружение и имя
В 1610-м году Галилео Галилей заметил спутник при помощи обновленного телескопа собственного изобретения. Но он не мог отличить его от Европы, поэтому воспринял как единую световую точку. Но на следующий день разглядел отдельные тела.
В 1614 году Симон Мариус утверждал, что заметил спутники самостоятельно. Интересно, что именно его имена приняли в качестве официальных обозначений, ведь ранее их просто перечисляли римскими цифрами.
Телескоп Галилея с рукописной надписью, указывающей увеличительную силу объектива
Ио была любовницей Зевса. Происходила из линии потомков Геракла и служила жрицей в храме Геры. Все ее формирования получили имена от божеств, связанных с огнем и громом, а также персонажей и локаций из произведения Данте.
Сейчас в МАС записано 225 вулканов, плато, гор и крупных альбедо. Можно встретить Прометея, Тваштар Патера или Пан Менса.
Размер, масса и орбита
При радиусе в 1821.6 км и массе – 8.93 х 10 22 кг он достигает лишь 0.266 земного размера и 0.015 раз массивности. Средняя удаленность от планеты – 421700 км, но из-за эксцентриситета в 0.0041 может подходить на 420000 км и отдаляться на 432400 км.
Сравнительные размеры некоторых спутников и планет в Солнечной системе
Таким образом вы узнали, спутником какой планеты является Ио.
Основные параметры спутника Ио
0,05° (к экватору Юпитера)
На прохождение орбитального пути тратит 42.5 часов при резонансе 2:1 с Европой и 4:1 с Ганимедом. Эти показатели повлияли на эксцентриситет, что стало изначальным источником для нагрева и геологической активности.
Состав и поверхность
С плотностью в 3.528 г/см 3 Ио обходит любую луну в системе. Объект представлен силикатной породой и железом. По наполнению ближе к планетам земного типа. Кора и мантия богаты на силикаты, а ядро выполнено из железа и сульфида железа. Последнее охватывает 20% массы спутника, а в радиусе простирается на 350-650 км. Но это в том случае, если состоит и железа. При добавлении серы охват в радиусе увеличится до 550-900 км.
Мантия на 75% состоит из магния и высокого уровня железа. Литосфера из базальта и серы занимает 12-40 км.
Внутреннее строение Ио
Анализ магнитных и тепловых потоков показал, что магматический океан расположен на глубине в 50 км, занимает такую же толщину и 10% мантии. Температурная отметка задерживается на 1200°С.
Главным источником нагрева выступает приливной изгиб, созданный орбитальным резонансом с Европой и Ганимедом. На нагревание также влияет удаленность луны от планеты, показатель эксцентриситета, состав и физическое состояние.
Приливной блок приводит к трению, что повышает градус внутри Ио. Это вызывает вулканическую активность и выбросы лавы на высоту в 500 км. Поверхностный слой практически полностью лишен кратеров и укрыт равнинами, горами, ямами и вулканическими потоками. На это намекает и яркий внешний вид.
Аппарат Галилео отобразил темное пятно, созданное извержением в 1997 году
На поверхности всегда есть двуокись серы, создающая крупные былые и серые участки. Атомная сера формирует желтые и желто-зеленые территории. Сера на полярных участках проходит сквозь радиационное влияние, из-за чего краснеет.
На луне практически нет воды, хотя в некоторых областях сохранились ледяные залежи. Горы в среднем вытягиваются на 6 км, а максимальная отметка достигает 17.5 км на южной стороне. Они изолированы и не обладают видимыми глобальными тектоническими рисунками.
Большая часть гор создается из-за сжиманий в литосфере, к чему приводят глубинные сдвиги.
Горы выполнены в различных формах и представлены плато и наклонными блоками. Те, что связаны с вулканами, напоминают щитовые вулканы с резкими склонами. Обычно они уступают по размерам остальным (1-2 км в высоту и 40-60 км в ширину).
Активные вулканы
Перед вами первый по вулканической активности объект в системе. Его поверхность укрыта сотнями вулканов и лавовыми потоками. Это не только создает лавовые выбросы на 500 км в высоту, но и влияет на геологию.
К примеру, масштабные извержения приводят к потокам в сотни километров, представленные базальтовыми силикатами, железом и магнием. В пространство высвобождаются сера, двуокись серы и зола.
Активность вулканов также создает многочисленные углубления, простирающиеся на 41 км и больше.
Атмосфера
Элементы вроде NaCl, SO, S и O поступают из вулканической дегазации. Полярные сияния формируются из-за контакта заряженных частичек магнитосферы Юпитера с атмосферой спутника. Наиболее яркие события наблюдаются возле экваториальной линии.
Контакт с магнитосферой Юпитера
Ио влияет на создание планетарной магнитосферы. Юпитер вырывает материал из лунной атмосферы на скорости 1 тонна в секунду. Большая часть оказывается на орбите вокруг планеты, формируя нейтральное облако, где присутствует кислород, сера, натрий и калий.
Магнитное поле токов Юпитера с плазменным тором Ио
Линии планетарного магнитного поля, пересекающие луну, объединяют атмосферу Ио и нейтральное облако с полярным атмосферным слоем Юпитера. Из-за этого формируется ток, который и создает сияния.
Линии, проходящие мимо лунной ионосферы, также приводят к электрическому току, способному генерировать до 400000 вольт. Из тока возникает индуцированное магнитное поле. Подобное нашли и в других галилейских спутниках.
Исследование
Впервые мимо спутника пролетели Пионер-10 (1973) и Пионер-11 (1974). Миссии позволили впервые оценить массивность, состав, высокий уровень плотности, наличие атмосферы и интенсивных радиационных поясов.
Южная полярная область Ио в мозаике Вояджера-1
В 1979 году пролетели Вояджеры 1 и 2, с чьей помощью удалось получить более качественные изображения. Они впервые продемонстрировали цветной ландшафт. Также сведения показали, что на поверхности много серы и активные вулканы.
В 1995 году к Юпитеру прибыл аппарат Галилео, выполнив близкий подход 7 декабря. Галилео отследил процесс извержения, разобрался в составе и определил поверхностные изменения с момента прилета Вояджеров.
Миссию дважды расширяли в 1997-м и 2000-м гг. За это время Галилео 6 раз пролетел мимо Ио, что позволило четко определить геологические процессы и исключить магнитное поле.
В 2000 году Кассини приблизился и отдалился от системы Юпитера, что позволило провести совместный обзор. Это привело к находке нового шлейфа и лучшего понимания сияний.
В 2007 году мимо системы пролетел Новые Горизонты, добывший множество изображений поверхности, шлейфов и новых источников струй.
В 2011 году стартовал аппарат Юнона, который теперь следит за планетой и ее спутниками. За вулканической деятельностью удается наблюдать благодаря ИК-спектрометру. В 2022 году могут запустить миссию JUICE, которая сможет рассмотреть вулканы за 2 года, пока не установится на орбиту Ганимеда.
Орбитальная миссия JUICE
Планировалось отправить миссию IVO в 2021 году, но она не получила одобрения. Ио считается одной из наиболее интересных лун и самой плотной в системе. Несмотря на множество вулканов, она местами крайне морозная и переполнена электричеством. Возможно, в будущем мы сможем использовать индуцированное магнитное поле в своих целях. Но вулканы не подпустят близко колонистов. Ниже расположена карта спутника Юпитера Ио.
Таким образом вы узнали, спутником какой планеты является Ио.
Карта поверхности
Нажмите на изображение, чтобы его увеличить
Вулканы на Земле и других планетах Солнечной системы
Планеты и спутники планет с затухшей и активной вулканической деятельностью: Ио, Земля, Марс, Луна, Венера, Меркурий
Планеты с активной вулканической деятельностью
Хотя следы вулканической деятельности и вулканические породы есть на всех планетах “земного типа” входящих в состав Солнечной системы (и на многих спутниках планет-газовых гигантов), активный вулканизм в настоящее время наблюдается только у двух её небесных тел – нашей планеты Земля и спутника Юпитера – Ио.
Фото вулкана Ключевская сопка, сделанное с борта МКС космонавтом Сергеем Рязанским
Вулканы планеты Земля
Вулканические процессы происходящие на Земле, достаточно хорошо изучены и описаны многими исследователями. Всего на поверхности Земли известно свыше 800 действующих вулканов, причем две трети из них сосредоточены на берегах и островах Тихого океана. На Земле установлено также огромное количество потухших вулканов. Только на дне Тихого океана в настоящее время насчитывается около 1000 гор вулканического происхождения высотой более 1 км. Не будет ошибкой сказать, что практически все, или почти все подводные горы — это вулканы.
Наиболее крупными вулканами на Земле являются:
Таким образом, вулканизм — это очень важный процесс в формировании внешней оболочки Земли.
Карта активных вулканов и зон землетрясений планеты Земля
Вулканы спутника Юпитера Ио
Вторым телом солнечной системы, на котором достоверно установлена современная активная вулканическая деятельность, является ближайший спутник Юпитера — Ио.
Его диаметр равен 3640 км, что примерно на 150 км больше диаметра Луны. На поверхности этого спутника отмечены темные кратеры, вокруг которых обычно видны потоки лавы. На ряде снимков, полученных с автоматических космических станций, обнаружены явные следы активного вулканизма. Бледные зеленовато-белые облака вулканических выбросов простирались до высот 100—280 км. Скорость выбросов достигала 1 км/с. Кальдера одного из вулканов представляет собой кольцевую структуру диаметром около 300 км.
Уже простейший анализ снимков с аппарата “Вояджер-1” позволил обнаружить на поверхности Ио семь активных вулканов, которые неоднократно извергались в течение тех четырех суток, когда находились в поле зрения телекамер станции. Через четыре месяца, во время полета другой станции, не менее шести из ранее обнаруженных вулканов продолжали свою активную вулканическую деятельность.
Извержение вулкана на Ио – спутнике Юпитера.
Извержения вулканов на Ио носят взрывной (эксплозивный) характер. Подобная вулканическая деятельность на Земле проистекает при активном участии водяных паров. Вулканические взрывы при извержении вулканов на Ио обусловлены, по-видимому, присутствием сернистого газа. Ученые считают, что недра Ио почти полностью расплавлены из-за очень активного приливного воздействия Юпитера, а поверхность Ио покрыта слоем серы толщиной в несколько километров.
Взаимодействие раскаленных недр с поверхностным слоем серы привело к образованию на Ио атмосферы, ионосферы и образованию вдоль орбиты торового кольца, состоящего из заряженных частиц. Его взаимодействие с магнитосферой Юпитера приводит к грандиозным «полярным сияниям».
Полученные первые доказательства современного внеземного вулканизма свидетельствуют о том, что Ио является небесным телом, вулканически гораздо более активным, чем Земля. Предварительные оценки ученых по изучению интенсивности вулканической деятельности на Ио указывают, что поверхность этого спутника преобразуется со скоростью 1 мм в год. Цифра эта в геологическом масштабе времени весьма внушительная. Постоянное обновление поверхности происходит в результате излияний лавы и выбросов материала из жерл вулканов.
Планеты с прекратившейся вулканической деятельностью
Вулканы на Луне
В результате изучения многочисленных фотографий Луны и непосредственного изучения человеком ее поверхности и состава грунта было сделано заключение о том, что поверхность лунных морей и Океана Бурь слагается древними вулканическими породами основного состава — базальтами.
Вулканическая деятельность на Луне прекратилась около 3 млрд. лет назад. Однако имеются факты, которые иногда трактуются отдельными исследователями как признаки современной вулканической деятельности.
Подобные «лунные дырки» считаются следами лавовых потоков прошлого – лава затвердела неравномерно оставив под собой пустоту. Со временем купол обрушился образовав пещеру
Рельеф лунных морей и Океана Бурь характеризуется такими же формами, что и в вулканических областях Земли. Это лавовые потоки и покровы, ограничивающие их извилистые уступы, трещины — рилли, вулканические купола. Здесь широко развиты валы и гряды, протяженные (10—30 км), а также извилистые. Их происхождение не совсем ясно. Предполагается, что это могут быть дайки — застывшие в трещинах магматические породы, образующие вертикальные или крутопадающие стенки, или выступы фундамента, облекаемые лавой.
Радиологические определения показывают, что возраст лунных базальтов измеряется интервалом 4—3 млрд. лет.
Вулканы на Меркурии
Есть все основания предположить, что вулканические породы широко распространены и на поверхности Меркурия. Здесь выделяются аналоги лунных морей, прежде всего огромная впадина Калорис (Море Жары). Поверхность ее преимущественно гладкая, однако прослеживаются уступы извилистой формы, напоминающие фронтальные ограничения лавовых по-токов на Луне.
В отличие от Луны, где высота уступов составляеет всего десятки метров, на Меркурии она достигает 200—500 м. Причина этих различий может быть объяснена более вязким составом лав Меркурия. Не исключено, что это связано с гораздо большей силой тяжести на поверхности (более чем в 2 раза), чем у Луны. Высокая средняя плотность пород планеты дает основания для предположений о том, что морские впадины Меркурия могут быть выполнены лавами, близкими по составу к мантийному веществу.
Бассейн Рахманинов на Меркурии – свидетельство относительно недавнего вулканизма планеты. Ровное дно этого кратера образовалось из застывшей лавы
О возрасте вулканизма на Меркурии можно судить по степени насыщения его поверхности кратерами. Предполагается, что он близок ко времени формирования лунных базальтов.
Несмотря на широкое развитие вулканических пород на поверхности Меркурия, вулканические аппараты центрального типа до недавнего времени были неизвестны. Лишь тщательный анализ космических снимков позволил обнаружить около полутора десятков объектов, схожих со щитовыми вулканами и куполами. Их высоты и диаметры незначительны.
Самый крупный из них находится в центре холмистой вулканической равнины Одина, расположенной между Кордильерой Знойных гор (на западе) и хребтом Скиапарелли (на востоке) и имеет диаметр 7 км и высоту около 1,5 км.
Вулканы Венеры
О развитии вулканизма на Венере можно судить на основании состава атмосферы, облика поверхности на панорамах, переданных со спускаемых аппаратов станций «Венера-9» — «Венера-14», а также по данным радиолокационных исследований.
Выделяются обширные темные области с поперечником около 1000 км, которые можно рассматривать в качестве аналогов лунных морей, выполненных базальтами.
Вулканы Марса
Исследования Марса позволили установить широкое распространение на этой планете вулканических образований. К ним относятся обширные равнины океанического типа, занимающие большую часть северного полушария Марса (Ацидалийская, Амазония и др.), а также краевые и внутриконтинентальные плато, увенчанные вулканическими аппаратами (плато Гесперия), круговые депрессии (Эллада и Аргир), плоские днища отдельных наиболее крупных древних кратеров (Скиапарелли, Гюйгенс, Антониади).
Все эти области имеют одинаковое строение рельефа с преобладанием выровненных поверхностей, в пределах которых расположены извилистые уступы — ограничения лавовых покровов. По своему облику они близки к морям Луны, для которых установлено повсеместное развитие базальтов.
О возрасте вулканических покровов океанических равнин Марса можно судить по косвенным данным, основываясь на степени насыщенности кратерами.
Вулканы Марса в разные эпохи
Предполагается, что основная масса излияний лавы из марсианских вулканов имела место в интервале 2—1 млрд. лет, т. е. значительно позднее, чем на Луне. Очевидно, в это время преобладали трещинные излияния, и вулканизм имел планетарные масштабы, в результате чего лавами были покрыты обширные площади. Формирование вулканических покровов было длительным, с выделением не менее двух основных эпох вулканизма.
Значительный вулканизм был проявлен и в более ранние (“доокеанические”) эпохи развития марсианских континентов. Кроме того, на континентах зафиксированы более молодые фазы вулканической деятельности.
Если на Луне после формирования базальтовых «морей» и «океана» вулканическая деятельность стала ослабевать, то на Марсе активная вулканическая деятельность проявилась и на более поздних этапах развития планеты — в послеокеаническую эпоху.
Крупнейшие марсианские вулканы сосредоточены в районе сводового поднятия (плато) Фарсида
Проявления вулканизма этого времени сконцентрированы в пределах сводовых поднятий Фарсида и Элизий, на плато Гесперия и в северном приполярном регионе.
На плато Гесперия расположен сравнительно небольшой вулкан Тирренский высотой около 1 км, с пологими склонами и вершиной, увенчанной кальдерой неправильной формы.
Крупные вулканы Марса расположены в центре гигантского сводового поднятия. Вулканическая активность была здесь сложной и длительной. К наиболее древним следам ее проявления следует отнести остатки вулканических построек к северу от горы Олимпа и в районе патеры Альба. На снимках поверхности и фотокартах они имеют вид округлых, очень пологих поднятий, изборожденных множеством трещин и гребней. Иногда намечается радиально-концентрический структурный рисунок, характерный для древних вулкано-тектонических кольцевых структур Земли.
Центральные части их плоские, но здесь можно наметить реликты округлых кальдерообразных депрессий. К северу от горы Олимпа можно даже предполагать наложение нескольких генераций щитовых вулканов этой стадии. Их поперечник составляет 750—850 км. Над окружающей местностью они возвышаются на 0,5 км. Вероятно, образование этих щитовых вулканов связано с ранними стадиями формирования сводового поднятия Фарсида.
Затем возникли кальдеры патеры Альба. Это пологие, сильно разрушенные поднятия высотой 0,2— 0,3 км и диаметром основания 250—300 км. Они увенчаны отчетливо выраженными кальдерами диаметром 75—100 км неправильной формы. Дешифрирование детальных снимков по-казало, что патера Альба — сложное вулканическое сооружение с лавовыми потоками нескольких возрастных генераций.
Гигантские вулканы Марса
На последней стадии вулканизма возникли те гигантские щитовые вулканы, которые так четко видны на снимках Марса. К ним относится щитовой вулкан свода Фарсида — гора Олимп. Вулкан находится в северо-западной части свода, где высота свода сравнительно небольшая, так что относительное превышение вулкана составляет 24 км.
Вершина вулкана увенчана обширной кальдерой диаметром 65 км. В ее внутренней части видны крутые уступы и два и два кратера диаметром около 20 км. С внешней стороны кальдера окружена сравнительно крутым конусом. Далее к периферии расстилаются пологие наклонные поверхности с радиальным рисунком лавовых потоков, обрушенных лавовых каналов, фестончатых уступов, ограничивающих отдельные потоки. Более молодые потоки располагаются ближе к вершине. Это указывает на постепенное угасание вулканической активности.
Щитовой вулкан гора Олимп на Марсе. Грандиознейший вулкан в Солнечной системе
Щитовой вулкан Олимп ограничивается по периферии крутыми и довольно высокими уступами, возвышающимися от 1 до 4 км над окружающим плато. Происхождение их пока не получило удовлетворительного объяснения. Не исключено, что формирование подобных уступов следует объяснять относительно повышенной вязкостью магмы горы Олимпа, являющейся возможно более кислой и отвечающей андезитовой лаве.
Такое предположение согласуется с данными о его более значительной высоте по сравнению с близко расположенными другими вулканами свода Фарсида. Вулканическое сооружение горы Олимпа по ширине вдвое превышает наиболее крупный из Гавайских вулканов Земли, а по объему оно примерно равно массе изверженных пород всей Гавайской островной гряды.
Щитовые вулканы свода Фарсида — Арсия, Павлина и Аскрийский вытянуты в цепочку северо-восточного направления. Протяженность этой цепочки 1800 км. Поперечник каждого из них составляет около 300 км. Превышения над поверхностью — 17 км. Гора Арсия выделяется своей кальдерой в виде правильного круга диаметром 125 км.
У щитовых вулканов свода Фарсида намечаются дуговые разломы по их периферии. Образование подобных трещин вполне закономерно объясняется развитием гигантских вулканических центров, опустошением вулканических камер в процессе извержений с проявлением соответствующих напряжений. Как уже отмечалось, подобные дуговидные разломы, характерные для многих вулканических областей Земли, приводят к формированию многочисленных вулкано-тектонических кольцевых структур.
Большая группа вулканических куполов расположена на крайнем севере Марса, вблизи северного полярного ледникового щита (Кисон, Ортигии, Яксарт).
Отдельные купола и кальдеры явно вулканического происхождения обнаруживаются и в пределах континентальной области (патеры: Аполлонова, Адриатическая, Амфитриты).
Сравнение вулканизма Марса и вулканизма других планет
Большинство исследователей считает, что наиболее молодой (послеокеанический) вулканизм Марса был проявлен в интервале 500—200 млн. лет назад. Другие — определяют возраст вулканизма Марса в 3,8—3,4 млрд. лет, допуская лишь для вулкана Олимп возраст в 2,5 млрд. лет.
Представляет особый интерес сопоставление процессов вулканизма Марса и других планет земной группы. У Луны формирование океанических впадин, выполненных базальтовыми покровами, происходило 4—3 млрд. лет назад, а достоверные более молодые проявления вулканизма неизвестны (как и на Меркурии).
На Земле на протяжении всей тектонической эволюции отмечается интенсивный вулканизм.
Таким образом, Марс занимает промежуточное положение по характеру вулканизма, что вполне определенно связывается с промежуточными значениями его массы, определившей характер эндогенных процессов.
В настоящее время действующих вулканов на Марсе нет.