Реферат: Рельеф спутников Юпитера

<img src="/cache/referats/22306/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1027">

Московский ГосударственныйУниверситет им.М.В.Ломоносова.

Географический Факультет.

Кафедра геоморфологии и палеогеографии.

Курсовая работа на тему:

«Рельеф спутников Юпитера»

Выполнил: студент 2-го курса

Курбанов Р.Н.

Научный руководитель: профессорА.А.Лукашов.

Москва 2006

Оглавление.

Введение                                                                      стр. 3-4

<span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal;mso-bidi-font-weight: bold">1.<span Times New Roman"">  <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal;mso-bidi-font-weight:bold">Глава 1: Галилеевы спутникиЮпитера.              стр. 5-10<span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal;mso-bidi-font-weight: bold">2.<span Times New Roman"">  <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal;mso-bidi-font-weight:bold">Глава 2: Эндогенный рельеф.                                стр. 11-24

                                  — Вулканический рельеф           стр. 11-19

                                — Интрузивныймагматизм         стр. 19-21

                                — Тектоническийрельеф             стр. 21-24

<span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal;mso-bidi-font-weight: bold">3.<span Times New Roman"">  <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal;mso-bidi-font-weight:bold">Глава 3: Экзогенный рельеф.                                 стр. 25-26<span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal;mso-bidi-font-weight: bold">4.<span Times New Roman"">  <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal;mso-bidi-font-weight:bold">Глава 4: Космогенный рельеф.                              стр. 27-28

Заключение                                                                  стр. 29

Список литературы                                                     стр.

Введение.

Целью написания данной работыявляется генетическая трактовка комплексов рельефа Галилеевых спутниковЮпитера: Ио, Ганимеда, Каллисто, Европы. Рассмотрение рельефа этих четырехкрупнейших спутников в данный момент вызвано недавним обнародованием НАСА(Национальное Управление США по аэронавтике и исследованию космическогопространства) снимков и других данных, переданных с космического аппарата«Галилео».

Задачей работы является изложениеданных классификация форм рельефа по генетическому признаку по рельефуспутников и анализ факторов его образования. Сверхзадачами же являютсяприобретение навыков написания подобного рода работ и ознакомление с научнойпериодикой.

Изложение построено по следующемупринципу: во введении поставлены цели и задачи работы, перечислены основныеисточники литературы. В первой главе «Галилеевы спутники Юпитера» говорится обистории изучения этих объектов, их геологическом строении и в общих чертах орельефе поверхности. В главе «Эндогенный рельеф» были рассмотрены основные типыи формы рельефа, сформированные эндогенными (тектоническими и вулканическими)процессами. Рельеф, образовавшийся, в результате действия экзогенных процессовбыл рассмотрен в третьей главе. А космогенному рельефу целиком посвященачетвертая глава данной работы. В заключении же подведены итоги и сделанывыводы.

Основным источником информациипослужили данные, полученные с различных сайтов глобальной сети «Интернет».Стоит подчеркнуть скудность ресурсов по данной тематике вообще, и по рельефурассматриваемых объектов в частности. Причиной этого является относительнаямолодость новых разделов различных наук о Земле, поставивших своей цельюсистематическое изучение строения и облика твердых тел Солнечной системы(космической петрологии, сравнительной планетологии и др.). По-сути,систематическое научное изучение этих объектов стало возможным с началомзапусков межпланетных летательных аппаратов и созданием мощных телескопов наЗемле. Другой проблемой стало то, что большая часть литературы было доступнолишь на английском языке. В итоге, в процессе написания работы былииспользованы в основном следующие источники литературы: публикации ежегодныхмикросимпозиумов по сравнительной планетологии «Вернадский-Браун», статьи изжурнала «Земля и Вселенная», издание ежегодного сборника статей по «Планетарнымнаукам и Луне» LPI(Института по изучению планет и Луны); сайты различных подразделений НАСА (www.nasa.gov), сайт Корнельского Университета(www.astro.cornell.edu),сайт Института по изучению Луны и Планет www.lpi.usra.edu, www.astrolab.ru/и другие.

Глава 1.

Галилеевыспутники Юпитера.

В 1610 году, Галилео Галилей, наблюдая Юпитер втелескоп, открыл четыре его крупнейших спутника: Ио, Ганимед, Европу и Каллисто;которые в последствии получили название Галилеевы. Симеон Мариус, оспаривавшийоткрытие и наблюдавший их в 1609 году, дал им их нынешние названия (Галилей женазвал их «планеты Медичи» и присвоил им порядковые номера).

Основные сведения о них были получены с помощью станций«Вояджер-1» и «Вояджер-2», полета аппарата «Галилео» и в результате работытелескопа «Хаббл».

<img src="/cache/referats/22306/image004.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1030">

18 октября 1989 года аппарат «Галилео» вышел наоколоземную орбиту и направился по направлению к Юпитеру. Для того, чтобыоснастить станцию максимальным количеством научной аппаратуры, инженерампришлось пожертвовать объемом горючего необходимого для развития необходимойскорости в межпланетном пространстве. В результате, для сокращения длительностиполета, аппарат совершил один виток вокруг Венеры и два вокруг Земли. Полет былзадуман в виде «космической пращи»  — каждый виток придавал станции дополнительную скорость необходимую для полета кЮпитеру, в результате воздействия на него гравитационных полей планет (рис.1).В ходе полета были получены снимки Венеры, Земли, кометы «Шумейкера Леви-9»,Луны и других объектов. 7 декабря 1995 «Галилео» приступил к систематическомуизучению Юпитера и его спутников.

К декабрю 1997 года автоматическая межпланетнаястанция выполнила все поставленные перед ней задачи. Однако аппарат находился вхорошем состоянии и проработал дополнительно шесть лет – вплоть до 21 сентября2003 года, когда он был разрушен в атмосфере Юпитера. За это время былоосуществлено, помимо прочего, двухгодичное исследование Европы в рамкахпрограммы «миссия к Европе» (Шевченко, 2004).                                                           

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 2  Модель геологического строения Ганимеда, ЛРД,  Калтек.

<img src="/cache/referats/22306/image005.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1040"><img src="/cache/referats/22306/image007.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1028">  По данным о магнитном поле,размерах и плотности, была предложена модель его внутреннего строения (рис.2).Предполагается, что он состоит из расплавленного небольшого железного илижелезосерного ядра окруженного скалистой силикатно-водной мантией с ледянойоболочкой на поверхности. Так как плотность спутника лишь в два раза вышеплотности воды, то половину его массы должна составлять вода.

Поверхность Ганимеда представляет собой в основном дватипа местности: очень древние, с большим количеством кратеров – тёмные области;и более молодые – светлые области, с протяженными грядами горных  кряжей. Причина существования таких различныхпо структуре территорий возможно кроется в тектонических процессах на спутнике.В свежих кратерах прослеживается более высокое содержание льда, что говорит отом, что Ганимед покрыт тонким слоем темного вещества, а подповехностные слоисостоят из более «чистого» льда. Этот темный материал может иметь метеоритноепроисхождение (http://www.astrolab.ru).

Согласно измерениям, проведенным инфракраснымспектрометром «Галилео», на поверхности обнаружены минералы, свидетельствующиео существовании в прошлом соленого океана на поверхности спутника. ОбладаниеГанимедом мощным магнитным полем и характер рельефа позволяют сделать вывод осуществовании жидкого подкорового океана (www.astrolab.ru).

В рельефе спутника встречаются кальдеры и одиночныевозвышенности, протяженные зоны с многочисленными ледяными грядами –«сулькусы», следы вулканно-тектонической активности.

Вторым по размеру является Каллисто, диаметр которогоравен 4800 км. В отличие от Ганимеда, Каллисто не имеет такой разнообразнойвнутренней структуры. По данным, полученным с «Галилео», можно говорить о том,что он состоит из 60% льда и 40% силикатных пород, при чем количество льдауменьшается к центру (рис. 3). Однако, не смотря на такую структуру, былообнаружено, что спутник активно реагирует на магнитное поле Юпитера, топозволяет предположить существование объектов с хорошей электропроводностью:возможно, океана соленой воды, служащим хороших проводником токов наведенногополя (www.astro.cornell.edu).

Поверхность спутника испещрена трещинами и кратерами:плотность ударных кратеров на нем самая высокая в Солнечной системе, чтосвидетельствует о древности Каллисто (средний возраст поверхности оцениваетсяспециалистами НАСА в 3,5 млрд. лет), а также об отсутствии какой-либоэндогенной активности. На основании этого можно сделать вывод о том, что наКаллисто слой жидкой воды если и существует, то находится на значительнойглубине, что не позволяет ему как-то проявляться в рельефе спутника (www.nasa.gov).

<img src="/cache/referats/22306/image009.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1032">

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 4Концентрическая система Валгалла, Каллисто, ЛРД,  Калтек

<img src="/cache/referats/22306/image010.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1042">

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 5Модель геологического строения Ио, ЛРД,  Калтек.

<img src="/cache/referats/22306/image011.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1043"><img src="/cache/referats/22306/image013.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1033">www.nasa.edu).Это делает Ио очень похожей на планеты Земной группы.           

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 6Механизм действия плюмов на Ио, ЛРД Калтек.

<img src="/cache/referats/22306/image014.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1077"><img src="/cache/referats/22306/image016.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1053">2004).Лава на нем имеет силикатный состав с большим содержанием магния и серы. Поотносительной распространенности вулканов, Ио примерно в сто раз превосходитсовременный вулканизм на Земле. Вулканы выбрасывают большое количество серы идиоксида серы в виде гейзеров (называемых в литературе также плюмами) – такиевыбросы можно видеть на снимках, где вулканы оказываются на фоне космическогопространства (рис.6). Часть этих выбросов уносятся солнечным ветром, а частьоткладывается у подножий (Шевченко, 2004).Газы серы играют важную роль в механизмах вулканизма на Ио.

<img src="/cache/referats/22306/image018.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1051">

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 7

<img src="/cache/referats/22306/image019.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1052"><img src="/cache/referats/22306/image021.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1029">2002).

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 8 Модели геологического строения Европы, ЛРК,  Калтек

<img src="/cache/referats/22306/image022.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1044">

На основе данных о рельефе и расчетах плотности (3,01 г/см3),был сделан вывод о том, что Европа в целом похожа на планеты Земной группы, и взначительной степени состоит из силикатных горных пород. Существует две моделистроения коры (рис.8). Она либо полностью покрыта слоем льда мощность около стакилометров, которая на поверхности образует твердую ледяную кору толщиной от 3до 30 км, а ниже расположен подвижный относительно нагретый лед. По второймодели ниже ледовой коры расположен соленый океан. Далее идут силикатные горныепороды, а в центре – небольшое металлическое ядро (www.nasa.gov).  

Предполагается, что в результате действия приливных сил ирадиационного распада, недра Европы сильно нагреты, в результате чего в жидкомокеане воды существуют значительные градиенты температур, вызывающие конвекцию.В свою очередь, конвективные потоки провоцируют тектоническую икриовулканическую активность на поверхности спутника (www.lpi.usra.edu).

Вообще же, следует отметить, что на периферии спутниковойсистемы Юпитера находятся легкие ледяные спутники с обратным вращением вокругпланеты. Ближе к Юпитеру спутники обращаются согласно с его вращением, а ихплотность последовательно возрастает. Максимум плотности приходится на Ио.Затем плотность спутников падает, и непосредственно в окружении планетынаходятся каменно-ледяные легкие спутники (Маракушев, 2003).

Глава 2.

Эндогенныйрельеф спутников Юпитера.

Под эндогенным рельефом, нами понимаются формы рельефа,образованные под действием энергий, идущих из недр спутников. К эндогенномурельефу на спутниках Юпитера нами относятся: вулканы, кальдеры, вулканическиеподнятия, лавовые потоки и покровы, невулканические горы, различные проявлениякриовулканиза, а также формы образованные интрузивными телами<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">[1]

.

Энергия, необходимая для образования этих форм, имеетразличную природу. Наиболее мощным фактором разогревания недр спутников Юпитераявляются, как уже отмечалось, приливные воздействия, то есть высвобождениегравитационной энергии. Три внутренних спутника, Ио, Ганимед и Европа, совершаявращение вокруг планеты-гиганта, оказываются в зоне скрещивания гравитационныхполей Юпитера и других «лун», в частности, Каллисто. В результате этого горныепороды, слагающие тела спутников, испытывают поочередное растяжение и сжатие, врезультате чего выделяется огромное количество тепла.  Особенно эти силы имеют значения для Европы иИо. Каллисто же практически не испытывает таких воздействий ввиду егорасположения в отдаленности от Юпитера, при чем вне орбиты Каллисто крупныеспутники отсутствуют.

Другим важным источником энергии эндогенных процессовявляются электрические разряды, идущие от магнитного поля Юпитера. Мощностьодного лишь разряда может достигать 1000 ГВт (Шевченко, 2004).

Свой вкладв энергетический баланс вносят, очевидно, и радиоактивные превращения,происходящие в недрах спутников. Предполагается, что особенно большую роль этотисточник энергии играет на Каллисто.

Вулканический рельеф.

Под вулканизмом подразумевается совокупность явлений,связанных с процессами и условиями возникновения и проникновения из глубинпланетного тела на его поверхность расплавленной минеральной массы – магмы и еепроизводных, или с внедрением этой массы в поверхностные толщи (Щукин, 1964).  

Наспутниках Юпитера следует выделять два типа вулканизма — в зависимости отматериала участвующего в данном процессе: силикатный вулканизм и водный крио-вулканизм.Соответственно, минеральной массой участвующей в извержениях первогокласса  является расплавленная магма, состоящаяиз силикатных горных пород (Шевченко, 2004).Вулканизм такого рода представлен исключительно на Ио. Это обусловлено,во-первых, геохимией спутника – он имеет высокую плотность и состоит в основномиз силикатов, а во-вторых, строением. Лавы на Ио по данным LPI, имеют состав подобный коматиитам на Земле.Вулканизм на спутнике имеет чрезвычайно высокотемпературный характер — до 2150°К(Keszthelyi и др., 2003). По  характеру выхода магмы на поверхность обычноразличают три типа вулканических извержений: площадные, трещинные ицентральные. Все три типа представлены на Ио.

Площадные извержения представляют собойпроявления вулканической деятельности, характерной для наиболее ранних эпохистории Земли. Магма, поднимавшаяся под давлением, местами проплавляла тонкуюкору на больших пространствах и изливалась колоссальными массами жидкой лавы(Щукин, 1964). На Ио, литосфера которой достаточно мощная и холодная,проявление такого типа извержений наблюдаются в основном в кальдерах.Предполагается, что в результате проседания или взрыва образовывалась кальдера,дно которой затем проплавлялось новыми порциями нагретого вещества, полностьюзаполнявшим кальдеру.  Примером такоговулканизма могут быть два крупных вулкана Пеле и Локи, представляющий собой озеро расплавленных силикатных породрасположенное в кальдере, вокруг которого протягиваются лавовые потоки ипокровы. Вообще, же к этому типу излияний относят до 20% всех центроввулканизма Ио (<span TimesNewRomanPSMT",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:TimesNewRomanPSMT">Wilson

,<span TimesNewRomanPSMT",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:TimesNewRomanPSMT"> Schenk, 2002). Другой вулкан, Креидн, представляет собой кальдеру заполненнуюлавой, 100 км в поперечнике.  

Линейный тип извержений характеризуется тем,что магма проникает на поверхность из очага по трещинам глубинных разломов.Поверхностные явления выражаются в массовых излияниях лавы с площаднымраспространением в виде покрова.

Наиболее распространенным типом извержений наИо являются центральные извержения. Они характеризуются тем, что магмапоступает из глубинного магматического очага по относительно узкому каналу, продуктыизвержений откладываются вокруг места выхода канала на поверхность периклинально(Щукин, 1964). В результате образуется положительная форма рельефа в видеаккумулятивного конуса. На Ио полностью доминируют щитовые вулканы, возникающиепри центральных извержениях очень подвижной лавы способной растекаться тонкимслоем на большие расстояния. Эти вулканы имеют выпуклый профиль, но оченьпологи – в среднем 0,5°, высоты только четырех превышают значение в 1,5км.  Исключение составляют лишь вулканыАла и Мур (по 40 километров в поперечнике), высота которых составляет 2км,  расположенные в 1°ю.ш. и <img src="/cache/referats/22306/image024.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1107">162°в.д. Причина отсутствия значительныхвысот у вулканов Ио может заключаться в поствулканическом понижении топографии.Объяснение этого явления, как полагают, может крыться в дефляции вулканическихконусов, либо в  раздвижении литосферы вэтих зонах  (Wilson, Schenk, 2002), но не менее

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 9Ра, крупнейший щитовой вулкан на Ио.

ЛРК,  Калтек

<img src="/cache/referats/22306/image025.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1108">

Примером извержений центрального типа можетбыть вулкан Ра (рис. 9), крупнейший  наИо, расположенный на 8,4°ю.ш., 325° в.д. Имея 600 км в поперечнике, Ра являетсяодним из крупнейших вулканических конструкций в Солнечной системе, достигаягоризонтальных размеров марсианского Олимпа.

<img src="/cache/referats/22306/image027.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1105">Интересным примером щитовых вулканов являютсядва расположенных рядом вулкана Толус А и Толус Б (рис. 10), 800 и 600 км впоперечнике, соответственно, расположенные в 17°ю.ш. и 350°в.д. Они имеют формучрезвычайно ровных, симметричных конусовидных дисков. Такие вулканы могутобразовываться в результате излияний очень жидких лав, растекающихсясимметрично вокруг жерла (Грили, 1985).

Следует отметить, что большинство вулканов всвоем основании имеют белый или ярко-желтый цвет. Это явление обусловленозначительными выбросами серы и ее диоксида во время извержений, которая частьоткладывается вокруг центра извержений, частью перемещается вместе с потокамилав, а частью уносится в открытый космос солнечным ветром (Грили, 1985).

Другим важным элементом рельефа, имеющегосиликатно-вулканическую  природу,являются лавовые потоки и покровы. Лава, излившаяся из центрального вершинногократера или из боковых трещин, стекает по склонам виде линейно-вытянутогопотока (Щукин, 1964). На Ио потоки могут образовываться и в результатевытекания лавы из жидких силикатных озер. В зависимости от количества лавы, еехимического состава и физических свойств, а также от свойств поверхности онаможет прекратить свое движение либо еще на склоне самого вулкана, либодостигнуть его подошвы и широко разлиться здесь в виде сплошного покрова. Вообщеговоря, следует отметить, что эти формы на Земле и на Ио должны сравниваться состорожностью ввиду различных условий на объектах. На Ио, во-первых, имеютсясовершенно другие значения силы тяжести, во-вторых, атмосфера разряженная имало <img src="/cache/referats/22306/image029.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1055">влияет на вулканические процессы, и,в-третьих, температура на поверхности колеблется в пределах от  -100°С в полярных областях,  до -200°С экваториальных районах.

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 12 50 м. на каждый пиксел. ЛРК,  Калтек

<img src="/cache/referats/22306/image030.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1056">НаЗемле размеры лавовых потоков могут изменяться в широких пределах – отнескольких метров, до многих десятков километров. На Ио потоки могут течь  либо в открытом виде, либо в застывшихсиликатных трубах. Открытые потоки формируются в результате непрерывногоизлияния достаточно горячей лавы, способной двигаться до того, как застынет. РональдГрили выделяет несколько типов открытых потоков. Во-первых, это массивныепротяженные на сотни километров (до 700) потоки, образованные в результатеизлияния большого количества магмы чрезвычайно насыщенной флюидами, чтопозволяет ей двигаться на такие значительные расстояния. Во-вторых, это узкиеизвилистые потоки протяженностью до 300 км, которые растекаются во все стороныот центра извержения. Этот тип подобен по облику потокам, сформированным наземном вулкане Мауна-Лоа. (Грили, 1985).

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 13  Калтек

<img src="/cache/referats/22306/image031.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1058"><img src="/cache/referats/22306/image033.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1113">Лава, поступающая отдельными порциями, теряетсвои температурные и флюидные свойства, ввиду чего покрывается шлаковой коркой,которая постепенно формирует туннель, в котором все еще остается подвижнаяжидка лава. Поступающая новая порция продавливает лаву в трубе, котораяпробивает передний край корки и движется дальше, постепенно застывая наповерхности. Таким образом, формируются значительные по протяженности лавовыепотоки (Keszthelyi, McEwen, 2000).Такие же, но менее протяженные, формы обнаружены на Земле, в Исландии,Калифорнии, Камчатке (Щукин, 1964). На Ио были обнаружены территории снебольшими лавовыми покровами, но температурные характеристики поверхности непозволяют говорить о присутствии здесь какого-либо вулканического очага. Однакобыли также обнаружены небольшие каналы, идущие от удаленного вулкана Кулан (19°с.ш.,160°в.д.). Ввиду этого можно сделать вывод, что лава передвигалась от вулканавнутри лавового тоннеля, а затем разлилась ровным покровом (Keszthelyi, McEwen,2000). 

В отличие от потоков, лавовые покровыформируются в случае излияния больших масс лавы на относительно выровненныйрельеф. Результатом такого вулканизма будет выровненный лавовый щит поперечникомот десятков до сотен километров. Примером таких покровов может быть районЗамама, расположенный на 21°С.Ш и 173°В.Д.

Важным элементом поверхности Ио являютсякальдеры. По И.С.Щукину кальдеры – «кратеры несоразмерно большей величинысравнительно с самим вулканом» (Щукин, 1964). Однако это определение не совсемточное. Кальдерами следует называть неровные вулканические депрессии округлойформы образованные в результате проседания вулканов в частично опустошенныемагматические очаги, либо в результате мощных взрывов при эксплозивном типеизвержения. Такие формы были известны на Земле, а также обнаружены на Венере,Марсе. Однако наибольшим распространением и разнообразием кальдерхарактеризуется Ио (Radebaugh,2000).

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 14

<img src="/cache/referats/22306/image034.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1079">Помеханизму образования, выделяют два основных типа кальдер: кальдеры взрыва икальдеры проседания (обрушивания). Первые представляют собой верхний конецжерла вулкана, расширенный взрывом. Примером таких депрессий на Земле можетслужить вулкан Катмай, у которого в результате взрыва образовался кратердиаметром 3-4 км и глубиной от 600 до 1100 м (Щукин, 1964).

Кальдеры проседания возникают в результатечастичного опустошения лавового очага, куда под тяжестью собственного весапостепенно проседают вулканы. Помимо этого на данный процесс, очевидно, влияеттакже то, что магма находясь под вулканом и не имея достаточной энергии дляизвержения, может проплавлять стенки его основания.  К типу провальных кальдер на Земле относяткратер Мауна-Лоа и другие.

В плане кальдеры нередко отличаются оченьправильной округлой формой. Но иногда они принимают несколько удлиненную,овальную или неправильную форму. Такие очертания получаются в том случае, еслиимело место перемещение эруптивного центра (Щукин, 1964).

Кальдеры на Ио интересны тем, что имеютнекоторые существенные отличия от Земных. В то время, как на Земле многиекальдеры имеют крытые неровные стенки со следами террасирования, что говорит опоэтапном погружении вулкана в очаг, большинство кальдер на Ио имеют крутыестенки, с мягкими изгибами – результат одноэтапного погружения. Онихарактеризуются резко ассиметричным профилем – одна стенка крутая, в то времякак другая имеет мягкий изогнутый характер. Причиной такого строения можетявляться то, что кальдеры на Ио подвержены частому повторному заполнению лавой,которая затем вытекает из нее по одной стенке, придавая ей после застывания такойпологий характер.

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 15

ЛРК,  Калтек

<img src="/cache/referats/22306/image035.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1062"><img src="/cache/referats/22306/image037.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1061">Вообще же, на Ио было обнаружено свыше 290кальдер, размеры которых колеблются от 1,5 до 203 км в диаметре (в среднем – 40км, что близко к Венере и Марсу, в то время как на Земле эта цифра не превышает18 км). Больше всего маленьких кальдер, число же крупных экспоненциальноуменьшается в зависимости от их размера. (Radebaugh, 2000). Примерами крупнейшихкальдер на Ио могут служить Прометей  и уже упомянутые Пеле и Локи (рис. 14).

В то время как вулканизм силикатной природытак разнообразен на Ио, два других спутника, Ганимед и Европа, обладаютчрезвычайным многообразием  форм рельефа,образованных в результате так называемого «крио-вулканизма».

Под термином крио-вулканизм следует понимать совокупностьявлений, связанных с процессами и условиями возникновения и проникновения изглубин планетного тела на его поверхность воды и растворенных в ней флюидов исолей, или с внедрением этой массы в поверхностные толщи<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">[2]

.

Геологическое строение Европы и Ганимедаделает возможным такие механизмы. Как уже отмечалось, считается, что на данныхспутникам существует поверхностный слой воды мощностью до 150 км. Верхняя частьего представляет собой кору из очень твердого льда мощностью от 3 до 30 км,который расположен на жидком океане, либо на относительно нагретом ледовомматериале с похожими на земную астеносферу свойствами – вязкостью и текучестью.Существует также предположения о том, что в этом ледовом панцире могут присутствоватьлинзы жидкой воды.

Понятие механизма данных процессов затрудненноввиду того, что вода, как известно, находясь в жидкой фазе, имеет большуюплотность, чем лед. Однако выдвинуто несколько основных моделей крио-вулканизма<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA;mso-bidi-font-weight:bold">[3].Первая модель, основывается на том, что в жидкой подкоровой воде (океане илилинзах) может присутствовать большое количество различных растворенных газов,значительно понижающих плотность воды. Находясь в таком состоянии, эта массаможет либо сама пробивать себе путь к поверхности, либо использовать для этогоимеющиеся во льду трещины и разломы (

Wilson, Head,1998)

По другому сценарию, вода, находясь в каком-либорезервуаре, может испытывать значительные давления под действием либотектонических движений коры, либо в результате кристаллизации (как известно,вода обладает аномальным свойством в твердом состоянии занимать больший объем).В результате этого она может пробиться на поверхность по дефектам ледовогопанциря.

<img src="/cache/referats/22306/image039.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1112">И, наконец, третий вариант предполагаеттаяние воды вблизи поверхности в результате диапирового поднятия незагрязненного, а поэтому и менее плотного льда обладающего к тому же и болеевысокой температурой.

Поднимаясь на поверхность, водная лава(подчеркивается тот факт, что вода содержит различные растворенные соли ифлюиды) образует различные криовулканические формы рельефа.

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 16Яркие гладкие полосы — предполагаемые проявления крио-вулканизма на Ганимеде (указаны красными стрелочками), ЛРК,  Калтек

<img src="/cache/referats/22306/image040.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1068">Нафоне деформированных, бороздообразных, смятых во что-то подобное складкамландшафтах Ганимеда выделяются относительно выровненные полосы, называемые «яркимигладкими полосами» (Head,  Pappalardo, 1998).Отсутствие на них вездесущих хребтов, кряжей и кратеров говорит об их явномолодом возрасте. Считается, что эти формы образуются в результате массовыхизлияний водной лавы на поверхности спутника, которая образует что-то подобноелавовым покровам. Ввиду того, что земных аналогов подобных объектов не имеется,природу образования таких форм пока сложно полностью понять. Остается многовопросов: неясно, почему они растекаются такими клинообразными удлиненнымиполосами, и почему лавой не заливаются территории находящиеся рядом и  имеющие более низкие гипсометрические отметки?Ответов на эти вопросы в литературе пока нет (Head, Pappalardo,

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 17  Калтек

<img src="/cache/referats/22306/image041.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1100">.Однако я считаю, что такие структуры (указаны красными стрелочками на рис. 15)могут образовываться в случае возникновения глубинных разломов, подобныхЗемным, которые пересекают всю литосферу Ганимеда и достигают подкоровогоокеана. Вода, насыщенная флюидами быстро поднимается наверх, попутнорастапливая стенки трещины, тем самым, расширяя их. Поднявшись на поверхность,она застывает, при чем ввиду того, что лед обладает меньшей плотностью,происходит еще большее расширение этого дайкообразного тела, а лед находящийсярядом с ним испытывает значительное давление и деформируется (на <img src="/cache/referats/22306/image043.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1069">рис. 15 указаны желтой стрелочкой). Однако иу этой гипотезы есть слабое место: показанные на рис. 15 территории (указанысиней стрелочкой) имеют текстуру деформации с другой ориентировкой хребтов.

Интересным результатом крио-вулканическойактивности на Ганимеде и Европе являются также кальдера-подобные депрессии(рис. 17). Это <span Times New Roman CYR",«serif»">удлиненные,неровные, горизонтально протяженные депрессии с обрывистыми стенками<span Times New Roman CYR",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">[4]

. Ихобразование пока плохо понято, одно предполагается, что они формируются врезультате проседания участков коры. Возможно, эти тела могут являтьсярезультатом термоэрозии. <span Times New Roman CYR",«serif»">

На Европе благодаря снимкам с высокимразрешением были обнаружены территории похожие на «яркие гладкие равнины»Ганимеда (рис. 18). Это выровненные равнины, на которых отсутствуют какие-либовидимые неровности, окруженные со всех сторон ландшафтами, с многочисленнымигрядами, возвышающимися на 20 метров над ними. В плане они имеют округлую,овальную либо неправильную форму и могут иметь достигать 2-2,5 км впоперечнике. Предполагается, что формируются такие структуры в результатеодномоментного выброса малого количества жидкой водной лавы, которая покрываетнебольшие территории и быстро застывает. (Head, Pappalardo и др.,1998).

Интрузивныймагматизм.

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 18  Калтек.

<img src="/cache/referats/22306/image044.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1072"><img src="/cache/referats/22306/image046.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1071"><img src="/cache/referats/22306/image048.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1075">

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 19<spa

еще рефераты
Еще работы по геодезии, геологии. иностранным языкам