Новая карта рельефа Марса

Ж.Ф. Родионова, кандидат физико-математических наук;Ю.А. Илюхина,  Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга, МГУ

Наблюдения планет с помощью автоматических межпланетных станций (АМС) дают возможность составлять карты их поверхностей с высокой точностью и детальностью. К настоящему времени АМС «Марс Глобал Сервейор» измерил высоты сотен миллионов точек на поверхности Марса, существенно изменив наше представление о рельефе этой планеты.

Два года назад авторами создана Гипсометрическая карта Марса по данным КА «Марс Глобал Сервейор», любезно предоставленным американским Центром планетных данных.

Рис.1 – Гипсометрическая карта Марса создана по данным высокоточного лазерного альтиметра MOLA АМС «Марс Глобэл Сервейер». ГАИШ МГУ, 2004г.

Эллипсоид вращения Марса

Новые представления о рельефе Красной планеты связаны не только с высокой точностью измерений (до нескольких метров), но главным образом с изменением уровня отсчета высот по сравнению с картами, составленными по данным АМС «Викинг-1» и «Викинг-2». Например, самая высокая гора Олимп стала на 6 км ниже – 21.2 км вместо 27, а Равнина Эллады – на 3 км глубже, чем на предыдущих картах. Глубина ее теперь достигает –8.2 км. Поверхность отсчета высот на Марсе до запуска «Марс Глобал Сервейер» определялась гравитационным полем в сочетании с поверхностью, на которой среднее атмосферное давление составляло 6.1 мбар. Для определения высот использовались: наземные радиолокационные данные и данные КА «Маринер-9», «Викинг-1» и «Викинг-2». Ошибки значений высот составляли от 1 до 3 км. Ранее нами было показано, что средний уровень высот Марса находился на 2 км выше нулевой горизонтали (Земля и Вселенная № 4, 1985).

Новые высотные отметки отсчитываются от эквипотенциальной поверхности трехосного эллипсоида вращения со следующими параметрами:

длина осей эллипсоида: A = 3 398 627 м (1.0 N, 72.4 E); B = 3 393 760 м (0 N, 342.4 E); C = 3 376 200 м (широта 89.0 N, 252,4 E);

сжатие 1/169.8;

средний радиус 3 389 508 м;

средний экваториальный радиус 3 396 200 м;

северный полярный радиус 3 376 189 м;

южный полярный радиус 3 382 580 м.

Новая карта Марса выполнена методом послойной окраски ступеней высот (21 ступень) между горизонталями. До высоты 8 км сечение рельефа идет через 1 км. От 8 до 12 км – через 2 км. Выше 12 км цветом показана одна ступень с высотными отметками вершин.

Впоследствии карта была дополнена новыми названиями, а главное – такие формы рельефа, как горы, долины и кратеры показаны не только горизонталями, но и методом «светотени», то есть объемно.

Названия на современных картах Марса

Снимки Марса, полученные зондом «Марс Глобал Сервейор», позволяют различать детали на поверхности Марса размером в десятки метров. В результате параллельно с номенклатурой деталей альбедо (темных и светлых областей) появилась номенклатура для обозначения форм рельефа поверхности Марса, выявленных по космическим снимкам. Была создана рабочая группа МАС по марсианской номенклатуре, которая разработала общие положения по наименованию различных форм рельефа и предложила разделить всю поверхность Марса на 30 участков, соответствующих 30 листам карты масштаба 1 : 5000000. Каждому району и листу карты было решено давать название наиболее крупной детали альбедо, расположенной в его пределах. Названия получили такие формы рельефа, как борозды, долины, равнины, горы и другие образования, приведённые в таблице.

Таблица I. Формы рельефа, встречающиеся на Марсе.

Таблица I

Формы рельефа, встречающиеся на Марсе

Термин

Пояснение к термину

Латинский (ед./множ. число)

Русский

Catena / Catenae

Цепочка

Цепочка кратеров

Cavus / Cavi

Котловина

Крутосклонная депрессия[1] неправильной формы

Chaos

Хаос

Характерный район разрушенного рельефа

Chasma / Chasmata

Каньон

Глубокая крутосклонная линейная депрессия

Collis / Colles

Холм

Небольшая округлая возвышенность

Dorsum / Dorsa

Гряда

Линейная возвышенность неправильной
формы

Fossa / Fossae

Борозда

Длинная узкая неглубокая линейная депрессия

Labyrinthus / Labyrinthi

Лабиринт

Комплекс пересекающихся долин (каньонов)

Mensa / Mensae

Столовая гора

Плосковершинные возвышенности с обрывистыми краями

Mons / Monies

Гора

Крупная возвышенность рельефа или цепь возвышенностей

Patera / Paterae

Патера

Кратер неправильной формы или сложный кратер с фестончатыми краями

Planitia / PIanitiae

Равнина

Ровная низменная область

Planum / Plana

Плато

Ровная возвышенная область

Rupes / Rupes

Уступ

Уступо- или обрывообразная форма

Scopulus / Scopuli

Ступень

Сложный уступ фестончатой или очень нерегулярной формы

Sulcus / Suici

Рытвины

Сложный район субпараллельных борозд и гряд (напоминающий свежевспаханное поле)

Terra / Terrae

Земля

Область с пересечённым рельефом, обычно обширная возвышенность

Tholus / Tholi

Купол

Отдельная небольшая куполовидная гора или холм

Vallis / Valles

Долина

Извилистая ложбина, часто имеет притоки

Vastitas / Vastitates

Великая равнина

Обширная по площади равнина

На современных картах Марса наряду с новыми наименованиями, присвоенными формам рельефа, выявленным по космическим снимкам, используются старые географические и мифологические названия, предложенные итальянским астрономом Джованни Скиапарелли. Самая крупная возвышенная область получила название Фарсида (так на древних картах назывался Иран), а огромная кольцевая депрессия на юге диаметром более 2000 км названа Элладой (Греция). Сильно кратерированные участки поверхности именуются: Земля Прометея, Земля Ноя и т.п. Долинам присвоены названия планеты Марс на языках разных народов. Например Долина Храт – означает Марс на армянском языке, а Долина Маадим – на иврите. Исключение из этого правила сделали для гигантских Долин Маринера, названных в честь успешного фотографирования всей поверхности Марса КА «Маринер-9». Меньшие по протяжённости долины называют именами рек земного шара. Арсия – название классического альбедного образования. Япигия – древнее название итальянской провинции Апулии. Аэрия – греческое название «далекой страны за туманами». Ацидалийское море – по аналогии с Ацидалийским источником, где Афродита купалась вместе с грациями. Залив Жемчужный – по имени полуострова Индостан, где добывают жемчуг. Приведем таблицу крупных образований марсианского рельефа с пояснениями значения их названий.

Таблица II. Крупные формы марсианского рельефа. Многие из этих названий объяснены в статье Д.Я. Мартынова (Земля и Вселенная № 3, 1974).

Название

Форма рельефа

Широта град.

Долгота град.

Происхождение названия

Авроры

плато

-9/-13

44/52

Богиня утренней зари

Амазония

равнина

+5/+35

150/170

Страна амазонок

Аментес

борозды

+7/+13

253/258

Подземное царство (егип.)

Альба

патера

+40

110

Белая полоса (греч.)

Аонид

земля

-30/-65

60/120

Аонида – соперница сирен

Аравия

земля

-5/+40

300/350

Древняя страна, граничащая с Эрией (Египет)

Аргир

равнина

-45/-57

32/55

Легендарная страна серебра

Аркадия

равнина

+35/+55

130/180

Гористая часть Пелопоннеса, в древности Прославленная как счастливая страна

Аскрийская

гора

+12

104

Город Аскра — родина Гесиода

Ацидалий-ская

равнина

+35/+55

0/40

Ацидалийский источник — место купания Афродиты и граций

Ахерон

цепочка

+35/+42

97/103

Река подземного царства

Большой Сирт

плато

0/+20

280/300

Обширный залив в Средиземном море у берегов Ливии

Геллеспонт-ские

горы

-40/-50

311/318

По греческому названию пролива Дарданеллы

Гесперия

плато

-10/-35

240/260

Страна античного мира на крайнем западе, где жили нимфы – хранительницы золотых яблок

Гидаспы

хаос

+1/+4

25/30

Древние названия современных

Гидраот

хаос

0/+3

32/37

рек в Пакистане

Дейтеронил

столовые

+42/+47

328/346

Означает — «другой Нил»

горы

Жемчужная

земля

-5/-25

10/40

Тёмная область, похожая на полуостров Индостан, где добывают жемчуг

Икария

плато

-40/-50

100/110

Икар — сын Дедала

Кандор

каньон

-4/-9

64/78

Белизна, сияние (греч.)

Керавнский

купол

+24

-97

Керавни (удар грома) – город на побережье Эпира (Греция) 

Кидония

столовые

+33/+43

8/18

Город на о. Крит

горы

Киммерий-ская

земля

-20/-50

185/215

Киммерийцы – народ, обитавший далеко на севере (древнегреч.)

Кларитас

борозды

-12/-32

100/108

Ясность, блеск (лат.)

Копрат

каньон

-11/-15

52/68

Старинное название реки Аб и Диз (Персия)

Ксанфа

земля

-13/+20

15/65

Золотисто-жёлтая страна (греч.)

Ливия

горы

0/+5

260/280

Древнее название Африки

Лунное

плато

0/+20

58/75

Название связано с мифическими лунными горами

Мемнония

борозды

-15/-22

140/158

В честь легендарного царя Эфиопии

Меридиана

земля

+10/-10

350/10

Имеет вид тёмного образования возле нулевого меридиана

Непентес

столовые горы

+8/+15

230/255

Египетское лекарство, смягчавшее горе

Нереид

горы

-38/-48

29/57

Нереиды - дочери морского бога Нерея

Нилокер

ступень

+32/+40

50/62

Рукав Нила, буквально Нильский рог

Нилосирт

Столовые горы

+28/+37

278/300

Буквально Нильская отмель

Ноя

Земля

-15/-83

320/15

По имени библейского Ноя

Олимп

гора

+18

133

Гора в Греции, обитель богов

Огига

уступ

-33/-35

53/55

Огиг – мифический основатель греческого города Фивы

Офир

плато

-5/-13

55/64

Библейская страна, богатая золотом и камнями

Павлина

гора

+1

113

Павлин – созвездие южного неба

Прометея

земля

-30/-65

240/280

Титан, даровавший людям огонь вопреки воле Зевса

Протонил

Столовые горы

+38/+49

300/322

Восточная ветвь Нила

Сабеиская

земля

-5/-25

320/350

Саба – древнее название Красного моря

Синай

плато

-8/-20

70/97

Египетский полуостров на границе с Палестиной

Сирен

земля

-30/-75

120/180

Сирены – мифические существа, заманивающие своим чудесным пением моряков в опасные места

Сирия

плато

-8/-20

97/110

«Счастливый» остров, упоминаемый в Одиссее

Тавмасия

борозды

-38/-56

80/100

Бог облаков и небесных явлений

Темпе

земля

+24/+54

51/93

Греческое название всякой живописной долины

Титона

каньон

-4/-6

80/90

Титон – муж богини Эос

Утопия

равнина

+35/+55

210/280

Сказочный остров в произведении Т. Мора

Фарсида

горы

-12/+16

101/125

Фарсида — одна из провинций Ирана

Флегра

горы

+31/+51

194/200

«Огненная равнина», на которой Зевс поразил молнией восставших гигантов

Харит

горы

-50/-59

27/60

В честь греческих богинь красоты

Хриса

равнина

+15/+30

35/52

Хрис – мифический остров золота

Цербера

уступы

+6/+11

186/206

Мифический трёхглавый пёс, встречающий души умерших у входа в подземное царство

Эвменид

гряда

0/+10

150/158

В честь греческих богинь мщения

Эллада

равнина