Помощь студентам в учебе
Морфометрический анализ долин региона Хрис и востока Фарсиды (Марс) по данным дистанционного зондирования
|
Введение 3
Глава 1. Предполагаемая история развития востока Фарсиды и равнины Хриса 5
1.1. Предыстория формирования востока Фарсиды и равнины Хриса 6
1.1.1. Ранненойский период. Формирование дихотомии полушарий. Марсианское динамо 6
1.1.2. Средне- и поздненойский периоды. Формирование поднятия Фарсиды 13
1.2. Геологическая эволюция восточной части поднятия Фарсиды и равнины Хриса 14
1.2.1 Геологическая эволюция восточной части поднятия Фарсиды и равнины Хриса в нойский период 14
1.2.2. Геологическая эволюция восточной части поднятия Фарсиды в гесперийский период 18
1.2.3. Геологическая эволюция равнины Хриса в гесперийский период 22
1.2.4. Геологическая эволюция восточной части поднятия Фарсиды и равнины Хриса в амазонийский период 27
Глава 2. Отличительные черты морфологии, происхождение и развитие систем долин и каньонов. Вопрос о возможности существования крупных водоёмов в прошлом 30
2.1. Отличительные черты морфологии систем долин и каньонов 30
2.1.1. Сети долин 30
2.1.2. Каналы оттока 32
2.1.3. Овраги 35
2.1.4. Каньоны долины Маринера 36
2.2. Вопрос о происхождении систем долин и каньонов и их развитии 41
2.2.1. Сети долин 41
2.2.2. Каналы оттока 43
2.2.3. Овраги 46
2.2.4. Каньоны долины Маринера 48
2.3. Возможность существования крупных водоёмов в прошлом 50
Глава 3. Морфометрический анализ долин в пределах востока Фарсиды и региона Хрис на основе данных дистанционного зондирования 52
3.1. Методология исследования 52
3.2. Результаты 57
Заключение 72
Список литературы 74
Глава 1. Предполагаемая история развития востока Фарсиды и равнины Хриса 5
1.1. Предыстория формирования востока Фарсиды и равнины Хриса 6
1.1.1. Ранненойский период. Формирование дихотомии полушарий. Марсианское динамо 6
1.1.2. Средне- и поздненойский периоды. Формирование поднятия Фарсиды 13
1.2. Геологическая эволюция восточной части поднятия Фарсиды и равнины Хриса 14
1.2.1 Геологическая эволюция восточной части поднятия Фарсиды и равнины Хриса в нойский период 14
1.2.2. Геологическая эволюция восточной части поднятия Фарсиды в гесперийский период 18
1.2.3. Геологическая эволюция равнины Хриса в гесперийский период 22
1.2.4. Геологическая эволюция восточной части поднятия Фарсиды и равнины Хриса в амазонийский период 27
Глава 2. Отличительные черты морфологии, происхождение и развитие систем долин и каньонов. Вопрос о возможности существования крупных водоёмов в прошлом 30
2.1. Отличительные черты морфологии систем долин и каньонов 30
2.1.1. Сети долин 30
2.1.2. Каналы оттока 32
2.1.3. Овраги 35
2.1.4. Каньоны долины Маринера 36
2.2. Вопрос о происхождении систем долин и каньонов и их развитии 41
2.2.1. Сети долин 41
2.2.2. Каналы оттока 43
2.2.3. Овраги 46
2.2.4. Каньоны долины Маринера 48
2.3. Возможность существования крупных водоёмов в прошлом 50
Глава 3. Морфометрический анализ долин в пределах востока Фарсиды и региона Хрис на основе данных дистанционного зондирования 52
3.1. Методология исследования 52
3.2. Результаты 57
Заключение 72
Список литературы 74
Объектом исследования являются системы долин (т.е сети долин, каналы оттока, а также овраги) в регионах Хрис и востока Фарсиды
Предмет исследования представляет собой морфометрические характеристики систем долин в регионах Хрис и востока Фарсиды
Цель работы - разделить долины по происхождению на основе морфометрических характеристик
Задачи:
1. Собрать и привести имеющиеся представления о предыстории формирования и дальнейшей геологической эволюции регионов Хрис и востока Фарсиды;
2. Собрать и привести сведения о морфологии систем долин и каньонов
3. Собрать и привести имеющиеся представления о происхождении и дальнейшем развитии систем долин и каньонов
4. Вычислить морфометрические характеристики наиболее значимых систем долин в пределах регионов Хрис и востока Фарсиды
5. Разделить системы долин по происхождению на основе вычисленных морфометрических характеристик
Актуальность: Изучение планет Солнечной системы, особенно таковых, которые относят к земной группе, являет значительный научный интерес, в том числе для большего понимания действия различных (в том числе тех, которые относят к действию земных рек) процессов на Земле и прояснения истории развития небесных тел, механизмов и закономерностей происходящих на этих телах процессов, а также для изучения вопросов, связанных с потенциальной возможностью нахождения жизни на этих телах.
Среди планет Солнечной системы Марс является одним из самых перспективных объектов исследования в связи с его сходством с Землёй. Его изучение началось ещё задолго до изобретения телескопов и космических аппаратов: наблюдения за характером движения Марса велись ещё в Древней Греции и Древнем Египте. Современная эпоха изучения планеты началась в 1960-х годах со стартом космической эры. С этого времени собран и проанализирован большой объём данных об орбитальных и физических характеристиках планеты, а также о её климате, рельефе и геологии. Но множество вопросов ещё остаются открытыми: среди них важное место занимает вопрос о той степени, в которой вода присутствовала в прошлом, от далёкого до недавнего, на поверхности Марса. Близкое сходство сетей долин, каналов оттока и оврагов с земными объектами, прорезанными водой, обильное присутствие водяного льда, обнаружение эвапоритов в Meridiani Planum и в других местах делают почти несомненным, что основным агентом, прорезавшим большинство сетей долин, каналов оттока и оврагов, была жидкая вода.
Касаемо современных исследований планеты, стоит выделить совместную миссию Роскосмоса и Европейского космического агентства «ЭкзоМарс» (ныне приостановлена). Эта миссия одной из своих основных целей ставит изучение распространенности воды в подповерхностном слое с помощью наземных и спутниковых аппаратов. Так, в 2016 году был запущен аппарат «Скиапарелли», но сигнал был преждевременно потерян после жесткой посадки и эта часть миссии потерпела неудачу. Тем не менее, были отработаны технологии входа в атмосферу, спуска, посадки аппарата на поверхность. Среди оборудования, установленного на «Скиапарелли», в том числе был комплекс приборов для измерения параметров окружающей среды на поверхности Марса DREAMS (Dust Characterisation, Risk Assessment, and Environment Analyser on the Martian Surface), включавший, в свою очередь, в себя датчики, измеряющие скорость и направление ветра, влажность, давление и температуру. С другой стороны, в этом же году в рамках миссии был успешно выведен на орбиту другой аппарат, «Трейс Гас Орбитер», чьей задачей является изучение газов, находящихся на Марсе в незначительных количествах.
Второй этап проекта предусматривает доставку на Марс российской посадочной платформы с европейским марсоходом на борту, но его осуществление остаётся под вопросом.
Предмет исследования представляет собой морфометрические характеристики систем долин в регионах Хрис и востока Фарсиды
Цель работы - разделить долины по происхождению на основе морфометрических характеристик
Задачи:
1. Собрать и привести имеющиеся представления о предыстории формирования и дальнейшей геологической эволюции регионов Хрис и востока Фарсиды;
2. Собрать и привести сведения о морфологии систем долин и каньонов
3. Собрать и привести имеющиеся представления о происхождении и дальнейшем развитии систем долин и каньонов
4. Вычислить морфометрические характеристики наиболее значимых систем долин в пределах регионов Хрис и востока Фарсиды
5. Разделить системы долин по происхождению на основе вычисленных морфометрических характеристик
Актуальность: Изучение планет Солнечной системы, особенно таковых, которые относят к земной группе, являет значительный научный интерес, в том числе для большего понимания действия различных (в том числе тех, которые относят к действию земных рек) процессов на Земле и прояснения истории развития небесных тел, механизмов и закономерностей происходящих на этих телах процессов, а также для изучения вопросов, связанных с потенциальной возможностью нахождения жизни на этих телах.
Среди планет Солнечной системы Марс является одним из самых перспективных объектов исследования в связи с его сходством с Землёй. Его изучение началось ещё задолго до изобретения телескопов и космических аппаратов: наблюдения за характером движения Марса велись ещё в Древней Греции и Древнем Египте. Современная эпоха изучения планеты началась в 1960-х годах со стартом космической эры. С этого времени собран и проанализирован большой объём данных об орбитальных и физических характеристиках планеты, а также о её климате, рельефе и геологии. Но множество вопросов ещё остаются открытыми: среди них важное место занимает вопрос о той степени, в которой вода присутствовала в прошлом, от далёкого до недавнего, на поверхности Марса. Близкое сходство сетей долин, каналов оттока и оврагов с земными объектами, прорезанными водой, обильное присутствие водяного льда, обнаружение эвапоритов в Meridiani Planum и в других местах делают почти несомненным, что основным агентом, прорезавшим большинство сетей долин, каналов оттока и оврагов, была жидкая вода.
Касаемо современных исследований планеты, стоит выделить совместную миссию Роскосмоса и Европейского космического агентства «ЭкзоМарс» (ныне приостановлена). Эта миссия одной из своих основных целей ставит изучение распространенности воды в подповерхностном слое с помощью наземных и спутниковых аппаратов. Так, в 2016 году был запущен аппарат «Скиапарелли», но сигнал был преждевременно потерян после жесткой посадки и эта часть миссии потерпела неудачу. Тем не менее, были отработаны технологии входа в атмосферу, спуска, посадки аппарата на поверхность. Среди оборудования, установленного на «Скиапарелли», в том числе был комплекс приборов для измерения параметров окружающей среды на поверхности Марса DREAMS (Dust Characterisation, Risk Assessment, and Environment Analyser on the Martian Surface), включавший, в свою очередь, в себя датчики, измеряющие скорость и направление ветра, влажность, давление и температуру. С другой стороны, в этом же году в рамках миссии был успешно выведен на орбиту другой аппарат, «Трейс Гас Орбитер», чьей задачей является изучение газов, находящихся на Марсе в незначительных количествах.
Второй этап проекта предусматривает доставку на Марс российской посадочной платформы с европейским марсоходом на борту, но его осуществление остаётся под вопросом.
За последние 50 лет с прогрессом науки и техники были сделано множество уникальных и фундаментальных открытий в сфере изучения планет Солнечной Системы, в особенности Марса. Развиваются дистанционные методы исследований, позволяющие получить данные о глобальных и региональных характеристиках планеты. Так, камера High Resolution Imaging Science Experiment (HiRiSE) позволяет получать космические снимки разрешением 0,25 м. Кроме того, успешные наземные исследования качественно и количественно увеличили объём ценных для науки данных и дали толчок к дальнейшему развитию техники и технологий. В настоящее время Марс является одним из самых перспективных объектов исследования космоса на ближайшие десятилетия. Актуальными до сих пор остаются вопросы понимания эволюции и истории развития небесного тела, механизмов происходящих на Марсе процессов, его внутреннего строения и тектонической активности. Но в первую очередь, ведутся астробиологические исследования, связанные с поиском воды, следов древней и возможной настоящей жизни на планете.
Оценивая итоги проделанной работы, для начала стоит отметить, что в теоретической части работы были приведены геологическая эволюция востока Фарсиды и равнины Хриса, а также схемы их формирования. Для востока Фарсиды это модели магматических интрузий и мантийного плюма, для равнины Хриса - импактная гипотеза.
Были подробно описаны морфологические особенности сетей долин, каналов оттока, оврагов и каньонов, а также рассмотрены различные гипотезы их происхожения. Так, первые три группы объектов были прорезаны водой, а именно либо длительным поверхностным стоком (сети долин и овраги), либо быстрым сбросом вод из подземных вод, озёр или ледников (каналы оттока). Каньоны долины Маринера же являются, как представляется, масштабным тектоническим разломом, самым крупным из системы таковых, радиально направленных к центру поднятия Фарсиды.
Кроме того, был проведён морфометрический анализ значительной части систем долин, располагающихся в пределах востока Фарсиды и района равнины Хриса. Из них выявлено 13, чьё происхождение было вызвано, в первую очередь, истощением подземных вод, 7, чьё образование видится следствием действия выпахивающей работы ледника, 6, формирование которых видится следствием действия потоков талой воды под телом ледника, а также 3 флювиальные системы долин. Происхождение одной долины исходя из расчётов комплекса метрик определить не удалось.
Кроме того, хочу выразить благодарность своему научному руководителю Сергееву Игорю Сергеевичу за терпеливое отношение, а также помощь и ценные указания в ходе написания работы.
Оценивая итоги проделанной работы, для начала стоит отметить, что в теоретической части работы были приведены геологическая эволюция востока Фарсиды и равнины Хриса, а также схемы их формирования. Для востока Фарсиды это модели магматических интрузий и мантийного плюма, для равнины Хриса - импактная гипотеза.
Были подробно описаны морфологические особенности сетей долин, каналов оттока, оврагов и каньонов, а также рассмотрены различные гипотезы их происхожения. Так, первые три группы объектов были прорезаны водой, а именно либо длительным поверхностным стоком (сети долин и овраги), либо быстрым сбросом вод из подземных вод, озёр или ледников (каналы оттока). Каньоны долины Маринера же являются, как представляется, масштабным тектоническим разломом, самым крупным из системы таковых, радиально направленных к центру поднятия Фарсиды.
Кроме того, был проведён морфометрический анализ значительной части систем долин, располагающихся в пределах востока Фарсиды и района равнины Хриса. Из них выявлено 13, чьё происхождение было вызвано, в первую очередь, истощением подземных вод, 7, чьё образование видится следствием действия выпахивающей работы ледника, 6, формирование которых видится следствием действия потоков талой воды под телом ледника, а также 3 флювиальные системы долин. Происхождение одной долины исходя из расчётов комплекса метрик определить не удалось.
Кроме того, хочу выразить благодарность своему научному руководителю Сергееву Игорю Сергеевичу за терпеливое отношение, а также помощь и ценные указания в ходе написания работы.
