Марс имеет два лица. Нет не те вид лица, но заметные различия между северным и южным полушарием. Но многие не соглашались, были ли несколько маленьких воздействий или одно большое были ответственны за формирование поверхности Марса. Теперь ученые из Калифорнийского технологического института с помощью компьютерного моделирования показали, что дихотомия Марса, как ее называют разделенная местность, действительно может быть объяснена одним гигантским воздействием в начале истории планеты.
«Дихотомия, возможно, самая старая особенность на Марсе», - сказал Одед Ааронсон из Калифорнийского технологического института. Ученые считают, что различия в особенностях полушария возникли более четырех миллиардов лет назад.
Ранее ученые отвергли идею о том, что один гигантский ударный элемент создал более низкие возвышения и более тонкую корку северного региона Марса, говорит Маргарита Маринова, аспирант Калифорнийского технологического института и один из ведущих авторов исследования.
Во-первых, объяснила Маринова, считалось, что один удар оставил бы круговой след, но контур северной низменности является эллиптическим. Существует также явное отсутствие края кратера: топография плавно увеличивается от низменностей к высокогорьям без промежуточного скопления материала, как в случае небольших кратеров. Наконец, считалось, что гигантский ударник уничтожит записи о своем происхождении, растопив большую часть планеты и сформировав океан магмы.
«Мы намерены показать, что можно сделать большую дыру, не расплавив большую часть поверхности Марса», - говорит Ааронсон. Команда смоделировала ряд параметров снаряда, которые могли бы дать полости размер и эллиптичность низменности Марса, не растопив всю планету или не сделав ободок кратера.
Команда провела более 500 компьютерных симуляций, сочетающих различные энергии, скорости и углы удара. Наконец, они смогли сузить «сладкое пятно» - диапазон параметров одиночного удара, которые точно соответствовали бы типу кратера, найденного на Марсе. Их специальный суперкомпьютер позволял им запускать симуляции, которые не запускались в прошлом. «Возможность поиска параметров, обеспечивающих воздействие, совместимое с наблюдениями, обеспечивается специальной машиной в Калифорнийском технологическом институте», - сказал Ааронсон.
Благоприятные условия моделирования, обозначенные «сладким пятном», предполагают энергию удара около 1029 джоулей, что эквивалентно 100 миллиардам гигатонн тротила. Ударник мог ударить по Марсу под углом от 30 до 60 градусов при скорости 6-10 километров в секунду. Объединив эти факторы, Маринова подсчитала, что снаряд имел ширину от 1600 до 2700 километров.
Оценки энергии удара Марса помещают ее прямо между ударом, который, как считается, привел к исчезновению динозавров на Земле 65 миллионов лет назад, и тем, который, как полагают, вытеснил луну нашей планеты четыре миллиарда лет назад.
Маринова сказала, что время формирования нашей луны и дихотомии Марса не случайно. «Этот размерный диапазон воздействий произошел только в начале истории Солнечной системы», - говорит она. Результаты этого исследования также применимы для понимания значительных событий воздействия на другие небесные тела, такие как бассейн Эйткена на Луне и бассейн Калориса на Меркурии.
Этот отчет, опубликованный в выпуске журнала Nature от 26 июня, дополняет две другие статьи о дихотомии Марса. В одной публикации, опубликованной Джеффри Эндрюс-Ханной и Марией Зубер из Массачусетского технологического института, и Брюса Банерда из JPL исследуется гравитационная и топографическая сигнатура дихотомии с информацией, полученной с орбитальных аппаратов Марса. В другом сопроводительном отчете группы из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, возглавляемой Фрэнсисом Ниммо, рассматриваются ожидаемые последствия мега-воздействия.
Оригинальный источник новостей: EurekAlert
