Темні області на Марсі – височини чи низовини
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Одне з найважливіших завдань щодо Марса — вивчення топографії його поверхні. На жаль, оптичні спостереження цієї планети не дають однозначної відповіді на запитання: чи є на Марсі гірські утворення чи низовини і що таке темні сфери — піднесення чи западини?
Останнім часом в астрономії широко застосовується метод радіолокації досліджень. Відомо, що якщо планета опромінюється сигналом строго певної частоти, то при прийомі відбитого сигналу від планети, що обертається, буде спостерігатися внаслідок ефекту Доплера вужчий спектр частот. Величина відбитого сигналу залежить від властивостей поверхневого матеріалу планети, а момент приходу відбитого сигналу – від відстані до найближчої до локатора точки поверхні планети (підлокаторна точка).
Аналізуючи результати радіолокаційних спостережень Марса, проведених на хвилі 12,5 см, зробили цікаві висновки щодо топографії темних областей на Марсі. Було помічено, що відбитий сигнал буває найбільшим тоді, коли через підлокаторну точку, чи центр видимого диска планети, проходять краї темної області, а не її середина.
Більше того, при підході темної області до підлокаторної точки центр тяжкості спектра відбитого сигналу зміщувався у бік високих частот, а при догляді – низьких. Отже, на думку авторів, темні області є височини, які плавно знижуються до світлих областей, причому крутість схилів темних областей становить кілька градусів. Той факт, що найбільше відображення спостерігалося при проходженні через центр видимого диска планети країв темної області, пояснювався тим, що відображення походить від схилів височини, які займали перпендикулярне положення до падіння променя.
Перевірити цю гіпотезу можна шляхом вимірювання відстані до найближчої точки поверхні Марса. Оскільки Марс швидко обертається, то з’являється можливість зняти висотний профіль поверхні вздовж певної широти. Це завдання вирішувалося в експерименті з радіолокації Марса, виконаному в США на хвилі 3,8 см. Американські радіоастрономи Р. Петтенгіл та інші отримали висотний профіль поверхні Марса вздовж північної широти 21°. Повний перепад висот становив близько 12 км, причому спостерігалися не гострі вершини або глибокі западини, а плавне чергування великих височин і низовин. Безпосереднє порівняння топографічних варіацій з фотографічною картою Марса показує, що немає прямого зв’язку між ними і розташуванням темних і світлих областей на Марсі вздовж широти 21°.
Так, найбільше піднесення близько 6,9 км над середнім рівнем виміряно для довготи 114 ° у світлій області Tharsis – Arcadia. Друге піднесення близько 3,2 км розташоване поблизу центру світлої області Elysium (216 °). З іншого боку, велика топографічна депресія виміряна у світлій ділянці Атазоніс (зниження на 3,5 км щодо середнього рівня на довготі 163°). Не видно особливих топографічних деталей у районі темної області Tmiiim Charontis (195 °) та в районі найбільш помітної темної області Syrtis Major, яка досягає широти 21 ° на довготі 284 °. Впадини між довготами 230-270 і між 20-40 можуть бути пов’язані з південними краями Nodus Laocoontis і Mare Acidalium, відповідно. Обидві ці області є темними, і в них спостерігаються чіткі сезонні зміни.
Таким чином, висновки, зроблені К. Саганом та іншими, суперечать результатам радіолокаційних спостережень Марса, виконаних Г. Петтенгілом та
іншими. Очевидно, результати спостережень Марса під час протистояння дозволять з’ясувати топографічну структуру темних областей марсіанської поверхні.
Автор: В. К. Головков.