Когда мы думаем о самых высоких горах, обычно вспоминаем Эверест — 8848 метров над уровнем моря. Но на Земле есть и более впечатляющие вершины, если считать от основания: например, Мауна-Кеа на Гавайях поднимается от дна океана на 10 200 метров, а это выше Эвереста.
Однако на Марсе есть гора, которая оставляет земные рекорды далеко позади. Олимп — потухший щитовой вулкан, возвышающийся на 21 километр над окружающей равниной. Это почти в два с половиной раза выше Эвереста. Его основание занимает площадь, сравнимую с Францией, а кальдера на вершине могла бы вместить небольшой европейский город.
Как образовалась такая гигантская гора? Почему на Марсе есть вулканы такого размера, а на Земле — нет? И мог бы Олимп быть действующим вулканом?
1. Цифры, которые трудно представить
Диаметр основания Олимпа — около 600 километров. Это территория размером с Францию или штат Аризона. Уклон склонов очень пологий — всего 5 градусов в среднем, поэтому с поверхности невозможно увидеть всю гору целиком — она скрывается за горизонтом.
Вершину венчает кальдера — впадина, образовавшаяся при проседании кровли над опустевшим магматическим очагом. Диаметр кальдеры — около 80 километров, а глубина — до 3 километров. На её дне есть несколько более мелких кратеров, которые образовались при последующих извержениях.
Для сравнения: самая большая кальдера на Земле — Тоба на Суматре — имеет размеры 100 на 30 километров. Кальдера Олимпа соизмерима с ней, но при этом находится на вершине горы высотой 21 километр.
А знаете ли вы? Олимп настолько огромен, что склоны горы незаметно переходят в окружающую равнину. Если стоять у подножия, гора не выглядит высокой — она просто уходит за горизонт, создавая ощущение плавного подъёма.
Объём Олимпа оценивается примерно в 25 раз больше объёма Мауна-Лоа (самого большого вулкана на Земле). Этого материала хватило бы, чтобы покрыть всю поверхность Марса слоем толщиной в несколько метров.
2. Почему Олимп такой высокий
Главная причина — отсутствие на Марсе тектоники плит. На Земле вулканы образуются над «горячими точками» — мантийными плюмами. Но земная кора разделена на плиты, которые движутся: когда вулкан смещается с горячей точки, извержения прекращаются, и на его месте со временем начинает расти новый вулкан.
На Марсе литосфера представляет собой единую неподвижную плиту. Горячая точка под Олимпом оставалась на одном месте миллиарды лет. Лава накапливалась слой за слоем, и вулкан рос всё выше и выше. Тот же процесс произошёл бы и на Земле, если бы плиты не двигались.
Вторая причина — низкая гравитация Марса. Сила тяжести на Красной планете составляет около 38% от земной. Поэтому марсианские вулканы могут быть выше, не разрушаясь под собственным весом. На Земле гравитация сильнее, поэтому при высоте более 10-15 километров породы начинают пластически деформироваться и расползаться.
Третья причина — отсутствие эрозии. На Земле горы разрушаются водой, ветром, ледниками. На Марсе жидкой воды сейчас нет, а ветер слаб из-за разреженной атмосферы. За миллиарды лет Олимп почти не изменился — только склоны покрылись пылью и следами очень медленной эрозии.
Если бы Олимп находился на Земле, его вершина была бы выше, чем летают пассажирские самолёты (10-12 километров).
3. Как образовался Олимп
Олимп — щитовой вулкан. Щитовые вулканы отличаются от стратовулканов (как Этна или Везувий) своей формой: они имеют очень пологие склоны и образуются при излиянии жидкой базальтовой лавы, которая растекается на большие расстояния.
На Марсе в прошлом была активная вулканическая деятельность. Считается, что Олимп начал формироваться около 3-4 миллиардов лет назад. Самые молодые лавовые потоки на его склонах выглядят очень свежими — возможно, им всего несколько десятков миллионов лет. Некоторые учёные не исключают, что вулкан может быть не полностью потухшим, а «спящим».
В отличие от земных щитовых вулканов, которые извергаются непрерывно из одного жерла, Олимп, вероятно, извергался из множества трещин. Лава выходила на поверхность по всей площади вулкана, поэтому он получился таким широким и плоским.
На склонах Олимпа видны гигантские обрывы — уступы высотой до 6 километров. Это края древних лавовых потоков, которые застыли и позже были подняты тектоническими движениями. Некоторые из этих обрывов почти вертикальны.
Некоторые лавовые потоки на Олимпе тянутся на сотни километров от вершины. Один из них имеет длину около 600 километров — это почти как от Москвы до Санкт-Петербурга.
4. Олимп и другие вулканы Марса
Олимп — не единственный гигантский вулкан на Марсе. В регионе Тарсис находятся ещё три крупных щитовых вулкана: Аскрийская гора, Павлинья гора и гора Арсия. Все они имеют высоту около 14-18 километров и диаметр основания 300-400 километров. Они расположены на одном плато, которое поднято над окружающей равниной.
Вулканы Тарсиса связаны с единой зоной подъёма мантии — гигантским «плюмом», который выталкивал магму на поверхность миллиарды лет. Олимп находится чуть в стороне от этого плато, но, вероятно, имеет тот же источник.
Есть на Марсе и вулканы поменьше. Например, вулкан Элизий имеет высоту около 14 километров, а его основание — 500 километров в поперечнике.
Но Олимп остаётся рекордсменом по всем параметрам: высоте, ширине, объёму.
А знаете ли вы? Павлинья гора имеет на вершине кальдеру не круглой, а вытянутой формы — возможно, из-за того, что магма выходила из линейной трещины, а не из точечного источника.
5. Почему на Земле нет таких гор
Земные вулканы не могут вырасти до таких размеров по нескольким причинам.
Движение плит. Горячие точки на Земле находятся под движущимися литосферными плитами. Вулкан «съезжает» с горячей точки и затухает. На Гавайях, например, действующий вулкан находится в юго-восточной части острова, а потухшие — на северо-западе. Цепочка вулканов протянулась на тысячи километров. Если бы плита не двигалась, на месте Гавайев вырос бы вулкан размером с Олимп (или даже больше).
Гравитация. Земная гравитация сильнее, поэтому максимальная высота вулкана ограничена. При высоте около 10-15 километров породы у основания начинают течь как вязкая жидкость, и вулкан расползается вширь. На Марсе гравитация слабее, поэтому породы могут выдерживать больший вес.
Эрозия. Земные вулканы быстро разрушаются. Дожди, реки, ледники, ветер — всё это за миллионы лет уничтожает даже самые массивные постройки. На Марсе эрозия очень слабая, поэтому вулканы сохранили свою форму миллиарды лет.
Состав коры. Марсианская кора тоньше и, вероятно, легче поднимается под давлением магмы, что позволяет строить более высокие вулканы.
6. Наблюдение Олимпа с орбиты
Олимп хорошо виден на снимках марсианских орбитальных аппаратов. Первые чёткие фотографии сделали «Маринер-9» в 1971 году и «Викинг» в 1976 году. С тех пор Олимп снимали все миссии, которые выходили на орбиту Марса.
На снимках хорошо видна структура вулкана: широкое основание с очень пологими склонами, обрывы на склонах, тёмные лавовые потоки, кальдера на вершине и мелкие кратеры вокруг.
Зонд «Марс-Экспресс» (Европейское космическое агентство) сделал стереоснимки Олимпа, по которым построили трёхмерную модель поверхности. Аппарат Mars Reconnaissance Orbiter (NASA) снимал склоны вулкана с разрешением до 30 сантиметров на пиксель, позволяя разглядеть отдельные камни.
Олимп был известен астрономам ещё до того, как космические аппараты достигли Марса. В телескопы было видно яркое пятно — облако, которое часто образовывалось над вулканом. Это было связано с конденсацией водяного пара на склонах.
7. Есть ли выше?
На спутниках планет тоже есть высокие горы. На Ио (спутник Юпитера) горы достигают высоты 17 километров. На Европе (ледяной спутник) горы могут быть высотой до 2 километров. На Каллисто — до 10 километров. На нашей Луне самые высокие горы — около 8 километров (пик в горах Лейбница на южном полюсе).
Но Олимп остаётся абсолютным рекордсменом. Ни одно другое тело в Солнечной системе не имеет горы такой высоты при таком огромном основании.
Пик Реясильвия на астероиде Веста — центральная горка в кратере — имеет высоту 23 километра. Это выше Олимпа! Но это не самостоятельная гора, а ударная структура. По сути, это гора, образовавшаяся при ударе, а не вулканом. Поэтому в «списке» настоящих гор Олимп всё ещё лидирует.
Итог
Сегодня Олимп считается потухшим. Но некоторые учёные не исключают, что он может быть «спящим» — то есть когда-нибудь в будущем извержения могут возобновиться. Это произойдёт не скоро — возможно, через миллионы или десятки миллионов лет. А пока мы можем любоваться этой горой на снимках марсианских орбитальных аппаратов и удивляться масштабам того, что может создать природа на другой планете.
Подпишись, если понравилась статья!