Планетные поверхности и формы рельефа

Разнообразные ландшафты планет и лун, а также то, как их формы рельефа фиксируют процессы, которые их создали и изменили.

Definition

Планетные поверхности и формы рельефа — это изучение морфологии твердых поверхностей планет и лун, а также геологических процессов, зафиксированных в их формах рельефа.

Scope

Эта тема охватывает морфологию планетных поверхностей и интерпретацию форм рельефа по всей Солнечной системе. Она рассматривает основные процессы формирования поверхности: ударные, вулканические, тектонические и эрозионные, а также характерные формы рельефа, которые каждый из них создает, наряду с методами дистанционного зондирования и картографирования, используемыми для изучения поверхностей. Также рассматривается, как совокупности форм рельефа и данные о кратерах объединяются для реконструкции геологической истории и относительного возраста планетных ландшафтов.

Core questions

• Какие процессы создают основные формы рельефа, наблюдаемые на планетных поверхностях?
• Как морфология поверхности может быть использована для реконструкции геологической истории небесного тела?
• Как дистанционное зондирование и картографирование позволяют выявлять состав и топографию издалека?
• Как гравитация, атмосфера и материалы заставляют один и тот же процесс выглядеть по-разному на разных мирах?

Key theories

Геоморфология поверхностных процессов

Планетные формы рельефа являются результатом ограниченного набора процессов: ударов, вулканизма, тектонизма и градационных процессов, продукты которых могут быть распознаны и использованы для вывода истории поверхности.

Стратиграфия и относительное датирование

Отношения суперпозиции и плотность кратеров устанавливают относительный возраст и последовательность геологических единиц на планетной поверхности даже без возвращенных образцов.

Mechanisms

Удары образуют кратеры и бассейны, вулканизм создает равнины и сооружения, тектоника раскалывает и деформирует кору, а гравитационные процессы эродируют и откладывают материал. Образующиеся формы рельефа накладываются друг на друга во времени, поэтому их геометрия и плотность кратеров кодируют последовательность и относительный возраст событий, считываемые с помощью орбитальной съемки, спектроскопии, альтиметрии и радара.

Clinical relevance

Морфология поверхности является основной записью геологической эволюции планеты и главной основой для выбора и интерпретации мест посадки, а также для соотнесения дистанционных наблюдений с процессами.

History

Телескопическое картографирование Луны и Марса уступило место космической съемке, которая детально раскрыла поверхности: лунные орбитальные аппараты и «Аполлон», «Викинг» и более поздние марсианские орбитальные аппараты и марсоходы, радар «Магеллан» Венеры и миссии к внешним планетам — все это создало сравнительный каталог форм рельефа, при этом геоморфологи, такие как Грили, систематизировали планетные ландшафты.

Debates

Интерпретация неоднозначных форм рельефа

Некоторые особенности могут быть образованы более чем одним процессом, например, каналы, вырезанные водой или лавой, поэтому различение происхождения только по изображениям может быть спорным.

Key figures

• Ronald Greeley
• H. Jay Melosh
• Eugene Shoemaker
• Michael Carr

Seminal works

• melosh2011
• greeley1985

Frequently asked questions

Как ученые картографируют планету, которую они не могут посетить?

Они используют орбитальные космические аппараты, которые фотографируют поверхность, измеряют ее топографию и анализируют отраженный и излучаемый свет для картирования состава, создавая подробные геологические карты издалека.

Какие формы рельефа распространены по всей Солнечной системе?

Ударные кратеры почти универсальны, а вулканы, системы разломов и ветровые дюны встречаются на многих телах, формируясь одними и теми же базовыми процессами в разных условиях.