Гора Альба (Alba Mons, раніше відома як Alba Patera — термін, яким з певного часу заведено позначати саму лише кальдеру на вершині вулкана) — це гігантський, низинний вулкан, розташований у північній частині вулканічного регіону Тарсис на планеті Марс.
Гора Альба — найбільший за площею вулкан на Марсі, площа застиглих вулканічних потоків якого простягається щонайменше на 1350 км від вершиниCattermole, 2001, p. 85.. Хоча площа вулкана близька до площі Сполучених Штатів, його висота сягає лише 6,8 км у найвищій точціCarr, 2006, p. 54.. Це лише третя частина висоти Олімпа — найвищого вулкана на планетіPlescia, J. B. (2004). Morphometric Properties of Martian Volcanoes. J. Geophys. Res., 109(E03003), Tbl. 1, .. Альба має дуже пологі схили. Вздовж північного («найстрімкішого») схилу вулкана середнє значення нахилу становить 0,5°, що є в п'ять разів нижчим від кута нахилу боків трьох інших великих вулканів регіону ТарсисBoyce, 2008, p. 104.. Широкий профіль Альба нагадує масштабний, однак заледве підвищений рубець на поверхні планетиДив. Carr, 2006, с. 54, рис. 3.10, де є порівняння профілів Alba Mons та Olympus Mons, створене на основі даних MOLA. Різниця у рельєфі просто дивовижна. Це унікальне вулканічне утворення, яке не має собі рівних ані на Землі, ані деінде на Марсі.
Крім до гігантських розмірів і низького рельєфу, Альба має деякі інші визначні риси. Центральна частина вулкана оточена неповним кільцем розломів (грабенів) і тріщин, що звуться Alba Fossae на західному фланзі вулкана та на його східному фланзі. На вулкані також є дуже довгі, добре збережені застиглі потоки лави, що формують променеподібний візерунок, який відходить від центрального регіону вулкана. Неймовірна довжина окремих потоків (понад 300 км) свідчить про те, що лава справді перебувала в рідкому стані (мала дуже низьку в'язкість), а також її було надзвичайно багато. Чимало потоків мають цілком виразну морфологію, — довгі звивисті кряжі з переривчастими центральними лавовими каналами. Низинні місцевості поміж цими кряжами (особливо вздовж північного боку вулкана) містять розгалужені візерунки неглибоких ярів і каналів (мережі долин), що утворилися, найімовірніше, під впливом водних потоків.
В області Альба перебувають деякі з найстаріших, у багатьох місцях оголених, вулканічних відкладів у регіоні Тарсис. Геологічні дані цього регіону свідчать про те, що значна вулканічна активність тут завершилася набагато раніше, ніж на Олімпі та у горах Тарсиса. Вулканічні відкладення в регіоні Альба за віком варіюються від Гесперійського до раннього Амазонського геологічних періодівIvanov, M. A.; Head, J.W. (2006), Alba Patera, Mars: Topography, Structure, and Evolution of a Unique Late Hesperian-Early Amazonian Shield Volcano. J. Geophys. Res., 111 E09003, . (їх вік становить від 3600Werner, S.C.; Tanaka, K.L.; Skinner, J.A. (2011). Mars: The Evolutionary History of the Northern Lowlands Based on Crater Counting and Geologic Mapping. Planet. Space Sci., in press, . до 3200 мільйонів років, приблизно).
Походження назви Довгий час формальною назвою вулкана була назва Alba Patera. Patera (pl. paterae) — це латинське слово, що позначає неглибоку чашу або блюдце — фіалу. Цей термін раніше використовувався для позначення певних невірно ідентифікованих кратерів із неправильними краями, які згодом на знімках, виконаних космічними апаратами, виявилися або вулканічними, або такими, що мають неімпактне походженняRussell, J.F.; Snyder, C.W.; Kieffer, H.H. (1992). Origin and Use of Martian Nomenclature in Mars, H.H. Kieffer et al., Eds.; University of Arizona Press: Tucson, AZ, p. 1312.. У вересні 2007 року Міжнародний астрономічний союз (МАС) перейменував вулкан, присвоївши йому назву Alba Mons (Гора Альба), та закріпивши термін Alba Patera лише за двома центральними западинами вулкана (кальдерами). Тим не менш, у літературі, пов'язаній із планетологією, і цей вулкан і досі називають Alba PateraПошук через Google Академія серед літератури з планетології з 2007 по 2011 рр видає 106 використань терміна Alba Patera проти 5 Alba Mons (станом на 7 травня 2011 р.)..
Термін Alba походить від латинського слова, що означає білий колір, і в цьому випадку він був обраний тому, що з земних телескопів над цим регіоном досить часто бачили скупчення хмарHartmann, 2003, p. 308. Вулкан був відкритий у 1972 році космічним апаратом «Марінер-9», і на той час він був відомий як вулканічна деталь Alba або Arcadia Ring («Кільце Аркадії», від неповного кільця розломів навколо центральної частини вулкана). У 1973 році МАС присвоїв вулкану назву Alba Patera. Якщо контекст зрозумілий, вулкан заведено називати просто Alba (Альба, без приставки «Mons»).
Розташування та розмір Альба розташований за координатами у квадранглі Arcadia (MC-3). Значна частина західного флангу вулкана перебуває в суміжному (MC-2). Лавові потоки, що відходять від цього вулкана, досягають навіть 61° пн. ш. у північному та 26° пн. ш. у південному напрямку (північна частина ). Якщо взяти зовнішні межі цих потоків за межу основи вулкана, Альба матиме протяжність з півночі на південь приблизно 2000 км та максимальну ширину 3000 км. Він займає площу приблизно 5,7 млн км2 та має об'єм приблизно 2,5 млн км3. Вулкан домінує над рельєфом північної частини опуклості Тарсис і є настільки великим і геологічно виразним, що його самого по собі можна трактувати як цілу вулканічну провінціюFrankel, 2005, p. 134..
Хоча максимальна висота Альба сягає лише 6,8 км над марсіанським датумом, різниця висот між його вершиною та навколишнім рельєфом є значно вищою з північного боку вулкана (бл. 7,1 км) порівняно з південною його стороною (бл. 2,6 км). Причиною цієї асиметрії є те, що вулкан перебуває на межі дихотомії між густо всіяними кратерами південними височинами та рівнішими північними низовинами. Рівнини, що відходять від підніжжя вулкана на півночіJager, K. M.; Head, J. W.; Thomson, B.; McGovern, P. J.; Solomon, S. C. (1999). Alba Patera, Mars: Characterization Using Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) Data and Comparison with Other Volcanic Edifices. 30th Lunar and Planetary Science Conference, Abstract #1915. http://www.lpi.usra.edu/meetings/LPSC99/pdf/1915.pdf. , опускаються у напрямку рівнини Vastitas Borealis, середня висота поверхні якої становить 4,5 км нижче датума (-4,5 км). Південна частина Альба розташована на широкому топографічному кряжі, що перебуває на осі північ — південь, який відповідає рельєфному утворенню із розломів Нойського періоду — (див. зображення зліва).
Фізично-географічний опис
Розмір і низький профіль вулкана Альба робить його досить складним утворенням для візуального вивчення, оскільки його рельєф є непомітним на орбітальних фотознімках. Однак у період між 1997 та 2001 роками орбітальний висотомір (MOLA) — інструмент на борту космічного апарата Mars Global Surveyor — виконав понад 670 мільйонів точних вимірювань висоти по всій планеті. Використовуючи дані MOLA, вчені мають змогу вивчати найвитонченіші деталі форми та топографії вулкана, що були невидимі на знімках, виконаних попередніми космічними апаратами, як-от «Вікінг».
Вулкан складається з двох, грубо кажучи, концентричних компонентів:
Еліпсоподібне центральне тіло, приблизні розміри якого становлять 1500 км на 1000 км. Воно оточене гігантським, майже рівним шлейфом лавових потоків, що простягається ще на додаткові 1000 км назовні.
Центральне тіло — це основна топографічна формація вулкана, зовнішня границя якої позначена виразним переломом висот на внутрішній межі шлейфу. На захід та схід від центрального підвищення простягаються дві широкі ділянки («плечі»), що мають форму віяла і надають вулкану видовженого вигляду в напрямку схід — західIvanov, M.A.; Head, J.W. (2002). Alba Patera, Mars: Assessment of its Evolution with MOLA and MOC Data. 33rd Lunar and Planetary Science Conference. LPI: Houston, TX, Abstract #1349. http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2002/pdf/1349.pdf .. Центральне підвищення має найстрімкіші схили, якщо порівнювати з рештою вулкана, але навіть тут кут нахилу сягає лише 1°. Гребінь і верхні ділянки схилів узвишшя посічені неповним кільцем грабенів, які є частиною системи розломів Alba та . Усередині кільця грабенів розташоване інше, менше кільце із дуже низьких, а в деяких місцях — обернених схилів, що утворюють плато, на якому й перебуває центральний купол у 350 км вздовж, із комплексом кальдер на вершині. Отже, центральна опуклість Альба нагадує частково запалий щитовий вулкан із меншим куполом на самій його вершині (зображений справа). Купол на вершині, якщо порівнювати з рештою вулкана, має виражене зміщення у східному напрямку.
Комплекс кальдер містить велику кальдеру розмірами 170 на 100 км, розташовану в центрі вулканічного купола на вершині, а також меншу кальдеру, що формою нагадує нирку (розмірами приблизно 65 на 100 км). Менша кальдера розташована у південній частині більшої. Обидві кальдери є порівняно неглибокими: їх максимальна глибина сягає лише 1,2 км.
Більша кальдера на західному краю обмежена стрімкою стіною у формі півкола, висотою у 500 м. Ця стіна зникає на північній та південній сторонах кальдери, де вона ховається під вулканічними потоками, що походять із молодшої, меншої кальдери. Менша кальдера з усіх боків виокремлена стрімкою стіною, висота якої варіюється в межах декількох сотень метрів. Стінки обидвох кальдер мають неправильну, фестончасту форму, що може свідчити про декілька епізодів обвалів та/або рухів мас. Два невеликі щити або куполи висотою декілька сотень метрів, перебувають усередині та поряд із великою кальдерою. Щит, що перебуває всередині неї в довжину сягає 50 км. На його верхівці розміщена незвичайна концентрична округла деталь діаметром у 10 км (зображена зліва).
Кальдери утворюються шляхом колапсу, після якого наступає відтік магми та спустошення магматичної комори після виверження. Розміри кальдери дозволяють науковцям робити припущення про геометрію та глибину магматичної комори під вершиною вулкана.Mouginis-Mark, P.J.; Harris, A.J.; Rowland, S.K. (2008). Terrestrial Analogs to the Calderas of the Tharsis Volcanoes on Mars in The Geology of Mars: Evidence from Earth-Based Analogs, M. Chapman, Ed.; Cambridge University Press: Cambridge, UK, p. 71. Незначна глибина кальдер вулкана Alba, якщо порівнювати з кальдерами на Олімпі та більшості інших вулканів регіону Тарсис, свідчить про те, що магматичний резервуар під Альбою був ширшим та мілкішим, аніж відповідні резервуари його сусідівCattermole, 2001, p. 86..
Характеристики поверхні
Більша частина центрального підвищення Альба покрита шаром пилу товщиною 2 мChristensen, P.R. (1986). Regional Dust Deposits on Mars: Physical Properties, Age, and History. J. Geophys. Res., 91(B3), 3533-3545. http://www.agu.org/journals/ABS/1986/JB091iB03p03533.shtml.Ruff, S. W.; Christensen, P. R. (2001). A Spectrally-based Global Dust Cover Index for Mars from Thermal Emission Spectrometer Data. First Landing Site Workshop for the 2003 Mars Exploration Rovers, Abstract #9026. http://www.lpi.usra.edu/meetings/mer2003/pdf/9026.pdf .. Пиловий шар видимий на знімках високої роздільності (на зображенні вершини справа). У деяких місцях пиловий шар під дією вітру набув обтічних форм та зазнав деякої руйнації від зсувів. Однак, деякі відокремлені острівці пилу виглядають гладенькими та неторкнутими вітром.