Чем это объяснить? Убедительного ответа нет. Нам ещё предстоит обдумать вопрос – куда плывут материки?
Почему земные горы ниже марсианских?
На Венере относительная «шероховатость» поверхности значительно больше: тамошние горы достигают двенадцатикилометровой высоты (на Земле, как известно, они не достигают 9 км над уровнем моря). Ещё внушительнее марсианские горы: Арсия – 19 км, Олимп – 26 км.
На первый взгляд такая закономерность может показаться странной. Земля крупнее Венеры и значительно больше Марса.
(В таблице объём, масса и сила тяжести даны по отношению к земным показателям, принятым за единицу.)
В относительных единицах предельные высоты гор на этих планетах: 1,00:1,36:2,95; сила тяжести; 1,00:0,88:0,38. Соответственно перемножив эти показатели, получим: 1,00:1,19:1,12. Обратная пропорциональность выдерживается с немалой точностью. Почему?
Сила тяжести стремится сгладить рельеф. Из-за неё горы должны растекаться у своего основания на некоторой глубине. Модель этого – снежный столб. Если его наращивать, удерживая в вертикальном положении, он раздавится в основании от собственной тяжести. Так же растекается снизу за долгий срок высокая стальная колонна.
Другой пример: ледники на приполярных равнинах (Антарктида, Гренландия). Кристаллическое твёрдое вещество – лёд, – накапливаясь, начинает течь у подошвы, подобно кому теста. Ледниковые «горы» на равнинах не могут превысить 3 км. Лёд примерно втрое менее плотен, чем скальные горные породы, поэтому ледяные высочайшие горы примерно втрое ниже скальных гор.
Кристаллическое вещество подошвы горы становится пластичным на больших глубинах. Высокое давление недр при повышенной температуре деформирует кристаллические решётки минералов. Каменные массы растекаются, как пластилиновые.
Такие рассуждения о силе тяжести и высоте гор годятся для Земли, Венеры и Марса. Как видно из таблицы, горы на Луне и Меркурии невысоки при малой массе и силе тяжести этих планет. Если продолжить наши предыдущие расчёты, вышло бы, что лунные горы должны превышать 50 км!
Почему же закономерность, характерная для одних планет, не распространяется на другие?
Меркурий и Луна геологически пассивны. Это каменные шары, вылепленные силой гравитации и обработанные с поверхности метеоритами. На этих небесных телах могли бы вырасти огромные горы, да только здесь горы вообще не растут: геологические условия не позволяют.
При небольшой массе планеты происходит качественный скачок, отсутствуют условия для активного вулканизма (на Венере и Марсе крупнейшие горы – вулканы). Уменьшение это невелико: менее чем на 3 % для силы тяжести. Почему же поверхность и недра этих небольших планет не проявляют признаков жизни?
Когда масса мала и слаба сила притяжения, они не могут удержать газы, которые выделяют их каменная плоть. На расположенном близко к Солнцу Меркурии температура освещённой поверхности превышает +400 °C, а теневой падает до –180 °C.
Луна находится сравнительно далеко от Солнца, поэтому её освещённая сторона в 2,5 раза «прохладнее», чем на Меркурии, а теневая холодней. В остальном она такая же мёртвая планета. Некоторые учёные считали, что часть её кратеров имеет вулканическое происхождение. Они рассуждали логично: все лунные кратеры круглые, а при боковых ударах метеоритов и астероидов должны вроде бы оставаться воронки в виде эллипсов.
Однако было доказано теоретически, что форма воронки не зависит от угла падения метеорита (так бывает, по-видимому, и с воронками от артиллерийских снарядов), потому что при ударе они взрываются и осколки летят в разные стороны.
Остаётся другой вопрос: почему на Луне нет вулканов, хотя её строение напоминает Землю: кора, мантия, жидкое ядро?
Нечто подобное земному вулкану могло бы быть на Луне. При падении на неё крупного астероида, в этом месте после сильного сжатия возникнет зона растяжения, каменные массы, находящиеся на большой глубине, могут расплавиться и выплеснуться на поверхность. Возможно, так образовались тёмные пятна лунных «морей».
Сравнительные высоты Альп (внизу), Гималаев и горы Олимп на Марсе