Телевизионные снимки поверхности Марса, полученные с помощью американских «Маринеров», и советских автоматических станций «Марс-2» и «Марс-3», привлекли внимание людей самых разных специальностей. В частности, эти снимки очень заинтересовали геологов.
Всесоюзный аэрогеологический трест в течение нескольких последних лет ведет работы по геологическому дешифрированию телевизионных снимков Земли, передаваемых с искусственных спутников из ближнего космоса. При этом получено много новых, интересных сведений о геологическом строении различных районов земного шара.
Эти сведения нередко заставляют геологов изменить давно сложившиеся представления о тектоническом строении земной коры. Выяснилось, например, что рисунок телевизионного фото изображения бывает разным, в зависимости не только от поверхностных структур, но, и от того, каков возраст складчатого основания (фундамента) заснятого участка. Если это древняя платформа (например, Европейская часть СССР), теле изображение имеет одни, совершенно определенные характерные черты; если это район молодых альпийских горных сооружений (Гималаи, Памир), совершенно другие черты. Снимки геологических структур одного возраста, пусть даже они расположены в разных концах Земли, имеют большое сходство.
Древние платформы Индостана и Африки, имеющие сходную геологическую историю, оказались, как брат, и сестра похожи по своим телевизионным фотографиям, а различные по возрасту складчатости горные сооружения Тянь-Шаня и Алтая или Гималаев, и Куньлуня сильно отличаются друг от друга также и по телевизионным изображениям. Значит, используя телевизионные фото изображения, можно восстановить геологическую историю каждой из изученных таким путем областей, можно провести сравнение между ними.
И вот в руках геологов, просмотревших тысячи телевизионных снимков Земли, телевизионные снимки Марса. Сразу же было подмечено необычайное сходство некоторых участков поверхности Марса с отдельными районами Земли. Геологи решили испробовать метод сравнительного изучения теле-фото изображений для расшифровки строения поверхности Марса. Первое же далеко не полное изучение телевизионных снимков Земли, и Марса принесло много интересного и неожиданного.
Вот несколько примеров таких сопоставлений.
На цветной вкладке (фото I-а) видна часть Западно-Сибирской низменности. Это плоская волнистая равнина, покрытая лёссом (тонкозернистая рыхлая горная порода, состоящая из мельчайших зерен кварца, глинистых частиц, и углекислого кальция). Пониженные участки поверхности на снимке дают светлый фото тон (зеленый на цветной схеме 1-в), а возвышенные - темный (на цветной схеме - желтый). Снимок позволяет понять и глубинное строение участка. В данном случае темные части снимка - это выступы фундамента, наиболее древние породы данного района, а светлые участки - впадины в фундаменте, заполненные более молодыми образованиями. Извилистые белые (на схеме зеленые) полосы - долины рек и современные русла и древние долины, погребенные под молодыми рыхлыми осадками. Прямолинейные красные линии (2 на схеме 1-в) - разломы в земной коре. Сравнительно небольшие овальные концентрические формы на западе - это, вероятно, так называемые «гнейсовые купола» - пологие поднятия в кристаллическом фундаменте, имеющие глубинное происхождение, и «просвечивающие» через покров более молодых пород.
Этот снимок Земли геологи сравнили с одним из телевизионных снимков Марса - с изображением части приэкваториальной зоны (фото II-а, б). Необычайное сходство снимков бросается в глаза.
Пользуясь контрастно-аналоговым методом, многократно проверенным на земных снимках, геологи расшифровали марсианский снимок так, как если бы это был снимок, какого-то района Земли.
Поверхность Марса (фото II-а) в правой половине снимка достаточно ровная, это низина с отдельными небольшими возвышенностями, напоминающими разрушенные валы кратеров (3 на схеме II-в). В центре одной из таких возвышенностей хорошо видна впадина в форме чаши (4 на схеме II-в). Для Земли такая форма возвышенности довольно необычна. Светлый фото тон всей восточной половины снимка указывает на то, что поверхность Марса в этом районе покрыта молодыми, рыхлыми породами.
Левая, западная, половина снимка с темным фото тоном - это гористая часть поверхности Марса, сложенная древними «материковыми» породами. Рыхлый материал покрывает горную поверхность тонким слоем, сквозь который просвечивают структурные линии, обрисовывающие слоистость и складки коренных пород (5 на схеме П-в).
Извилистые полосы „а снимке поверхности Марса, как это видно на иллюстрациях, совершенно аналогичны земным (1 на схеме 1 в, и 1 на схеме П-в). Это вытянутые впадины - троги, возможно, образованные в давние времена водными потоками. Вполне вероятно, что эти троги представляют собой долины древних марсианских рек. На снимке Марса видны также и разломы (2 на схеме П-в), и концентрические структуры, аналогичные земным. Некоторые мелкие овальные формы похожи на «гнейсовые купола», другие - с резкими углублениями в центрах, вероятно, не, что иное, как вулканические кратеры.
Рассмотрим другой марсианский снимок, сделанный в районе южного полюса (фото IV-a). Перед нами сложно построенная, неоднородная, словно изрытая поверхность. Бросается в глаза вытянутость структур в северо-восточном направлении. Вся территория отчетливо делится по диагонали кадра, в этом же направлении на две неравные части меньшую, занимающую верхний левый угол снимка (оранжевый цвет на схеме IV в), и большую, занимающую всю остальную часть фотографии. В левой части почти нет характерных для Марса, и Луны кратеров. Здесь видны оригинальные формы, о которых американские исследователи говорят так на снимке этой территории, сделанном в 1969 году, были видны «странные квазилинейные формы», которые на снимке 1971 года выглядят, как «многочисленные светлые изогнутые придатки, никогда ранее не виданные на Марсе и в настоящее время необъяснимые». В правой части снимка поверхность довольно обычная для Марса. На фото она выглядит светлой, неровной, с пятнистым рисунком. На эти пятна следует обратить внимание. Во-первых, они имеют различную форму, во-вторых, различны по величине и, в-третьих, различаются по фото тону. Выделяются два крупных темных пятна овальной формы (2 на схеме IV-в). Это типичные, довольно глубокие кратеры с резко очерченными границами, темным дном, и светлым, хорошо выраженным высоким пограничным валом. Размеры этих кратеров - около 23 - 25 километров по короткому диаметру. Такой же формы кратеры, но значительно меньших размеров видны и в других местах. В правом верхнем углу снимка хорошо заметны мелкие овальные пятна, темные, с белой точкой в центре (3 на схеме IV-в). Судя по форме, это типичные кальдеры (вулканические впадины). Кроме того, на снимке прекрасно видны резко ограниченные мелкие черные пятна, окруженные пологим, неясно выраженным валом (4 на схеме IV-в). И, наконец, довольно крупные пятна неправильной угловатой, и амебовидной формы с достаточно резкими границами (5 на схеме IV-b). На снимке эти пятна имеют серую, неровную окраску. Хорошо видны две большие конусообразные горы (6 на схеме IV-в), похожие на огромные вулканы.
Теперь попробуем сравнить снимок марсианской поверхности (IV-a) с телевизионными изображениями некоторых районов Земли (фото III-а и V-a). Это районы Урала
(оранжевый цвет на схеме III-в), и его предгорий (желтый цвет на схемах III-в и V-в). Если сравнить снимок участка Земли (фото Ш-а, б) с левой половиной марсианского, а другой земной снимок (фото V-a, б) с правой половиной марсианского, то едва ли кто-нибудь станет отрицать огромное сходство в строении этих районов Земли, и Марса. На земных снимках так же, как и на марсианском, заметно общее северо-восточное направление структур.
Чтобы было понятнее, как геологи расшифровывают этот марсианский снимок, расскажем немного о строении земной поверхности, очень похожей на марсианскую. Темный фото тоy на земном снимке (фото III-а, б) - горная область Урала, сложенная древними (палеозойскими, и докембрийскими) породами светлый фото тон - это почти плоская равнина, сложенная молодыми (кайнозойскими), рыхлыми породами - песками и супесями.
В горной области на снимке хорошо видны светлые изгибающиеся полосы (1 на схеме Ш-в) - гряды, сложенные древними мраморами, и кварцитами. (В понижениях породы совсем другие - ультраосновные магматические породы и сланцы.) Гряды мраморов, и кварцитов на Урале по фото рисунку аналогичны загадочным светлым «придаткам» на марсианской поверхности. Возможно, на поверхности Марса это тоже гряды, сложенные светлыми плотными породами, которые отличаются от пород, лежащих в понижениях.
Урал по резкой линии (разлому) граничит с равнинной областью Зауралья (желтый цвет на схемах III-в и V-в). На зауральской равнине хорошо видны темные крупные пятна неправильной формы (па фото V-a, б) - это выступы пород древнего фундамента, «просвечивающие» на снимках сквозь сравнительно маломощный здесь покров рыхлых пород молодого возраста. Выступы фундамента в Зауралье, как видно по снимкам, и на схемах, поразительно похожи на соответствующие «пятна» на поверхности Марса (5 на схеме IV-в и V-b). Многочисленные мелкие темные пятна (на фото Ш-а, и V-a) - озерные впадины. В области Южного Зауралья и в Западной Сибири множество таких озер. Они расположены широкой полосой, протянувшейся от Урала до Енисея. Происхождение этих озер до сих пор не выяснено окончательно. Некоторые исследователи считают их остаточными - ледниковыми, другие - карстовыми. А может быть, озерные впадины представляют собой метеоритные кратеры? В пользу этой гипотезы говорит слишком правильное, строгое расположение цепочек озер по широте. К тому же, судя по теле снимкам, эти озера ничем не отличаются от мелких марсианских кратеров (4 на схеме IV-в). На марсианских, и земных снимках одинаково выражены разломы и концентрические структуры-купола. На земных снимках в отличие от марсианских нет больших кратеров (2 на схеме IV-в), и огромных вулканических конусов (6 на схеме IV-в). Геолог, посмотрев на марсианский снимок, не без оснований может сказать, что там виден разлом, отделяющий древнюю горную область с четкими грядами, сложенными, какими-то крепкими светлыми породами, от всхолмленной равнины, неравномерно покрытой рыхлыми молодыми образованиями. Эти образования (пыль, песок) - результат разрушения многочисленных вулканов, хребтов, гор под действием ветра.
Рассмотрим еще один телевизионный снимок Марса, он уже публиковался и в наших газетах, и в журнале «Наука и жизнь» (№• 4, 1972 год). На снимке запечатлена кольцевая структура диаметром около 150 километров, окруженная малоконтрастными деталями, слабо различимыми через запыленную атмосферу (VI-а, б). Многие геологи, взглянув на этот снимок, сказали «Такого на Земле не бывает». Однако, зная, что поверхность Марса в целом представляет песчаную пустыню, решили специально просмотреть телевизионные снимки Африки, чтобы сравнить их со снимками Марса. И вот, к великому удивлению, нашли в Африке аналогичную марсианской кольцевую структуру, «каких не бывает на Земле» (фото VH-a, б). Это область северо-восточной Сахары, пески Идехан-Мурзук. Диаметр африканской кольцевой структуры - более 300 километров. Морфологически это огромная впадина (светлый фото тон на снимке), окруженная горным валом (темный фото тон). Внутренняя часть кольца, судя по геологическим картам, перекрыта четвертичными эоловыми песками (I на фото VII-6), кольцевой вал (2) сложен породами мелового возраста. На снимке видно, что часть коренных (меловых) пород, слагающих черное кольцо, засыпана, и перекрыта песками. Дно впадины - ядро структуры - на снимке выглядит неоднородным сквозь пески «просвечивает» поднятие неправильной овальной формы в северной части впадины (3). Надо отметить, что это поднятие на геологических картах не показано.
Детальное сравнение африканского снимка с марсианским убеждает в их поразительном сходстве. Черное кольцо на поверхности Марса - это, по-видимому, горный вал, сложенный более древними породами на фоне молодых рыхлых отложений (пыль, песок). На марсианском снимке дно впадины тоже неоднородно, в нем также виден выступ-поднятие (3). На обоих снимках темное кольцо древних пород имеет разрывы, засыпанные песком (4). Здесь описано лишь три снимка Марса, удивительно похожих на земные. Их, конечно, значительно больше.
Какие выводы можно сделать из сказанного? Во-первых, то, что в строении Марса, несомненно, есть сходство со строением Земли, хотя различий, вероятно, больше. Во-вторых, в этом сходстве, может быть, и не частом, между земными, и марсианскими геологическими структурами - ключ к познанию геологии Марса, Венеры и других планет.
Можно надеяться, что дальнейшее исследование, и сопоставление телевизионных снимков Земли, Марса и других планет будет весьма плодотворным, и принесет много неожиданных и важных открытий.
