トルストイ中庭

メッセンジャー探査機によってマッピングされたトルストイ四角形
マリナー10のフォトモザイク
前景には、世阿弥、ソポクレス、ゴヤのクレーターを含む、東トルストイ四角形の一部が示されています。

水星の赤道域にあるトルストイ四角形は、経度144度から216度、緯度-25度から25度まで広がっています。暫定的に「ティール」と呼ばれていましたが、1976年に国際天文学連合によってレフ・トルストイにちなんで改名されました。 [1]フェートンティアスとも呼ばれます。

この四辺形には、マリナー10号が観測した盆地の中で最大かつ最も保存状態の良いカロリス平原の南部が含まれる。この盆地は直径約1550kmで[2] 、カロリス群の噴出物堆積物の不連続な環状部に囲まれており、この噴出物は湾を形成し、広く広がる滑らかな平野に覆われている。四辺形の南東半分は、古代のクレーター堆積物、個々のクレーター間の目立たない起伏から丘陵状の平野物質、および目立たない平野の孤立したパッチで占められている。直径約350kmの古代の劣化したトルストイ多重リング盆地は、四辺形の南中央部にある。大きく保存状態の良いモーツァルトクレーター（直径285km）は、この地域の西部で目立つ特徴である。その広大な噴出物層と二次クレーター地帯は、ティル平原の滑らかな平野に重なっています。

望遠鏡マッピングから採用された低アルベドの特徴であるSolitudo NeptuniiとSolitudo Helii は、カロリスを囲む滑らかな平原の物質と関連付けられているように見えます。 3 番目の低アルベド地物であるソリトゥド マイアエは、トルストイ盆地に関連付けられているようです。[3]

水星の自転周期58.64日は、公転周期87.97日と3分の2共鳴している。そのため、赤道面では、経度0度と180度が交互近日点通過点付近の太陽直下点（「ホットポール」）となる。[4] 180度の「ホットポール」はトルストイ四角形内にあり、近日点通過時の赤道温度は、地方時真夜中の約100Kから地方時正午の700Kまで変化する。この1日あたり600Kの気温差は、太陽系の他のどの天体よりも大きい。[4]

マリナー10号の撮影範囲は、トルストイ四角形の東側3分の2にとどまっていました。 2008年から2015年にかけて水星を周回したメッセンジャー探査機は、マリナー10号よりもはるかに高い解像度とより多くの波長の光を用いて、水星全体の地図を作成しました。メッセンジャーは写真撮影に加え、軌道上から地形、反射率、磁気、重力、その他の地球物理学的データを取得しました。

エミネスク広場はトルストイ広場の西側にあり、ベートーヴェン広場は東側にあります。 ラディトラディ広場とシェイクスピア広場は北西と北東側にあり、ネルーダ広場とミケランジェロ広場は南西と南東側にあります。

地層学

古代平原の資料

四辺形の南東部にある大きなクレーターの間に広がるうねりのある平野から丘陵状の平野は、地図上で最も古くから認識されている単位であるクレーター間平野物質を構成している。この平野はもともと Trask と Guest [5]によってクレーター間と表現されたが、彼らは、その平野が水平から緩やかなうねりをしており、直径約 50 km を超えるような明確なクレーターが全般に少ない点に着目した。Malin [6] は、この平野には、非常に浅い円形の窪みとなっている大きなクレーターと盆地の侵食が進んだ残骸があることを示した。しかし、これらのクレーター間平野は、非常に高密度に重なり合ったクレーターによって特徴づけられる。これらのクレーターは直径 5～10 km で小さく、細長く、浅く、おそらく平野に重なり合った多数の大きなクレーターの二次的なものである。他の地域のクレーター間平野の一部にクレーター噴出物が重なっていることから、いくつかの大きなクレーターは既存のクレーター間平野単位で形成されたことがわかる。一方、クレーター間平原の物質は、見かけの重なり関係から、水星における主要なクレーター形成イベントの一部よりも後に形成されたと考えられる。[6] [7]特に、このユニットはトルストイ盆地の北西側全体と重なり合っているように見えることから、この地域のクレーター間平原はおそらく惑星の原始的な表面の残骸ではないことが示唆される。したがって、同時期に形成されたクレーターと平原の複雑な歴史が示唆される。月と水星のクレーター間平原の起源については、ストロムによって詳細な議論がなされている。[8]

クレーターが少なく、より滑らかで、起伏の少ない平原が四角形全体に広がっていますが、その認識は個々のマリナー 10 フレームの解像度と照明に大きく依存しています。したがって、現在その分布を正確にマッピングできないため、これらのパッチの多くは滑らかな平原の資料に含められています。これらの中間の平原の一部のパッチは、明らかにより粗く、おそらくより古いため、中間の平原の資料としてマッピングされています。これらのパッチは主に古代のクレーターの底に見られ、滑らかな平原の資料よりも小さなクレーターの密度がわずかに高く、小さな明るいハロークレーターの発生率が低いことで区別されます。最も古い平原とカロリス以降の平原の間に、粗さとクレーター密度の中間の平原が存在することは、平原の形成が水星の初期の地質史の大部分にわたる多かれ少なかれ継続的なプロセスであったことを示唆しています。

盆地材料

トルストイ盆地を形成した衝突は、四辺形の歴史のごく初期に発生した。直径約356kmと約510kmの不連続で不規則な2つのリングがこの構造を取り囲んでいるが、北側と北東側はあまり発達していない。南東側には直径466kmの部分的なリングが存在する。最も内側のリングの外側には、暗いアルベドを持つ物質が散在している。盆地の中央部は滑らかな平原で覆われている。ハプケら[9]は、トルストイ盆地の縁に関連する暗いアルベドを持つ物質は周囲の地形よりも明らかに青みがかっており、内部を覆う平原は明らかに赤みがかっていると示唆している。

トルストイは、その古さや古代のクレーター間平原による湾入にもかかわらず、円周の3分の2に及ぶ広範囲にわたり、放射状に線状に広がる噴出物層を極めて良好な状態で保持しています。噴出物はブロック状を呈し、内輪と外輪の間では線状構造が弱い傾向にあります。わずかに渦巻き模様を呈する放射状の線状構造は、トルストイの南西側で最もよく見られます。噴出物の珍しい直線状の地図パターンは、(1) プレベイスン構造による噴出物パターンの制御、(2) 元々対称であった噴出物層の構造的傾向に沿ったクレーター間平原の物質による優先的な埋没、(3) 北西からの斜め衝突によってトルストイが形成されたことを示唆しています。この衝突によって左右対称の噴出物層が形成され、堆積の傾斜がほとんどまたは全くない状態が保たれています。トルストイ噴出物のクレーター北東側における立体写真の分析は、この堆積物が周囲の平原よりも高い標高まで隆起していることを示唆しています。

カロリスグループ

カロリス盆地は地層学的観点から特に重要である。月のイムブリウム盆地やオリエンターレ盆地のように、カロリス盆地は広大で保存状態の良い噴出物層に囲まれている。 [5] [7] [10]月では地層の構築に保存状態のよい盆地の噴出物が使用されたが、カロリス盆地の噴出物も層位の指標として使用できる。この噴出物はトルストイ四角形とその北に隣接するシェークスピア四角形で、盆地直径ほどの距離まで確認できる。この噴出物が西側のまだ見ぬ地形の大部分にも影響を与えていることは疑いようがない。オリエンターレ盆地とカロリス盆地の地層学的および構造的比較は McCauley によって行われている。[11] McCauley ら[12]はカロリス盆地の正式な岩石層序を提案しており、この地図ではそれを採用している。この地層は、月のオリエンタル盆地とその周辺で用いられている地層[13]を模倣しており、将来、水星表面の広い範囲におけるカロリス・イベント前後の地層構造の解明に役立つと期待されます。トラスクの地層構造を改変したクレーターの劣化年代学[12]や、クレーターの出現頻度に基づく平原単位間の相関関係は、水星表面の残りの多くの部分をカロリス・イベントと結び付けるのに役立つ可能性があります。

シューメーカーとハックマン[14]によるイムブリウム関連の地層学とは異なり、水星のために考案されたこの地層学は、時間地層学ではなく岩石地層学である。この地層学は、カロリスの周囲に、オリエンタル、イムブリウム、ネクタリスといった月のより保存状態の良い衝突盆地の周囲に認められる地層学と類似した、整然とした、本質的に等時的な地図作成可能な単位の連続体が存在することを認めている。

若い平原の材料

カロリス床平野の物質は特殊な問題であり、カロリス群には含められていない。この平野は、月のオリエンタレ床のマウンダー層[11] [13]と共通する特徴がいくつかあるが、マウンダーを盆地床ユニットと解釈することになった放射状および円周状の尾根特性は示していない。カロリス床平野は、マウンダーよりも開いた、粗い断裂パターンを示している。さらに、カロリスの尾根とそれを切断する断裂は粗い菱形パターンを示しており、ストロムら[10]は、平野の物質が沈降し、その後緩やかに隆起して、観察される開いた張力断裂を形成したと結論付けている。カロリスの床の尾根には、月の尾根でよく見られる鋸歯状の尾根がない。これらの平野の起源と地殻変動の歴史に関わらず、これらがカロリス盆地の元の床を覆い隠す深い盆地充填物であることは明らかであると思われる。

滑らかな平原物質の最大の単一広がりは、カロリス盆地を取り囲んでおり、その大部分はティル平原とブド平原であるが、図郭の南東部のクレーターが密集した地形内のクレーター底やその他の地形上の窪地には、より小さなパッチが多数発生している。平原は、クレーター密度が比較的低く、海のようなリンクルリッジが豊富であることが特徴であり、重なり合い関係から、この平原はクレーターが密集したユニットよりも新しいことがわかる。また、この平原はカロリス層を囲み、特にファンエイク層の骨格地図パターンの原因となっている。地形的に低い地域に滑らかな平原が広く分布していることから、これらの物質が盆地噴出物または火山流として流体または半流体の状態で堆積したという仮説が裏付けられる。この平原はカロリス盆地の物質よりも若干新しいが、同年代であると考えられている。[5]そのため、平原の一部はおそらくカロリスの噴出物、つまり衝突溶融物または非常に流動性の高い土石流であると考えられます。滑らかな平原には、カロリスの明らかな二次クレーターは確認されていません。トルストイ盆地の底と地図の南東部最南端の不規則な窪地には、滑らかな平原が広く分布していることから、これらの物質の少なくとも一部は火山起源である可能性が示唆されます。[15]しかし、明確な溶岩流の先端や月の海のような明確な火山噴火口がないため、火山起源について確固たる結論を下すことはできません。

多くの新しいクレーターの底には、非常に滑らかな平野の物質の小さな斑点が見られる。これらの斑点は、個々のクレーターの形成に関連する落下物や衝突溶融物で構成されている可能性があり、そのため、より新しい水星クレーターの後期段階の火山充填物や火山による改変を反映していない可能性がある。Schultz [15]は、暗黒ハロー クレーターであるZeami (直径 129 km)、Tyagaraja (直径 97 km)、およびBalzac (直径 67 km)の底、壁、縁の色のコントラストの原因として、組成の違いまたは内因的改変の可能性を示唆した。これらのクレーターの暗い噴出物と底の平野は周囲の平野よりも明らかに赤く、一方、異常に明るい底の部分、中央のピーク、および壁の領域は明らかに青くなっている。これらの暗黒ハロー クレーターのいずれも明るい光線を伴っていないが、二次クレーターはよく保存されている。水星のクレーターと平原の物質の色の対比が組成に及ぼす影響については、ハプケらによって議論されてきた。[9]これらのクレーターの明るく青みがかった領域は、現在では空洞で あることが分かっている。[16]

構造

カロリス、トルストイ、モーツァルト周辺の盆地周縁崖は、図郭の中で最も顕著な構造的特徴です。主要なカロリス山脈の崖は、カロリスの掘削盆地の縁に近いと考えられており、おそらく月のオリエンターレ盆地周辺のモンテス・ルーク崖の構造的および地層学的対応物です。[11]カロリスの目に見える部分のほとんどの周囲には、控えめな外側の崖があり、北側のシェイクスピア図郭でよりよく見ることができます。この崖は、カロリス山脈層の山塊とファン・エイク層の線状相との間の遷移と概ね一致しています。カロリス山脈内の山塊のほぼ直線的な輪郭は、盆地前の断裂パターンによる構造的制御を示唆しています。はるかに低く不連続な外側の崖は、オリエンターレ周辺のモンテス・コルディレラ崖の弱い同等物であると考えられていますコルディリェラ山脈と同様に、この層はおそらく掘削クレーターの境界外に位置している。発達が乏しく、盆地の縁に近い場所に分布しているのは、ゴルトらが述べているように、水星重力の影響が大きいためと考えられる。[17]ファン・エイク層は、同心円状の小さな崖や線状構造を伴う、広大な放射状の尾根谷構造を特徴とする。これらの地形の大部分は、ファン・エイク層内の二次クレーター形成によるガウジや堆積プルームであると考えられている。しかし、非常に直線的な尾根と急峻な壁は、断裂によって形成されたことを示唆している。

カロリスの底を特徴づける尾根と断裂帯のごく一部だけが四分円の中にあります。カロリスの底の尾根は、滑らかな平原の中にあるものと似ていますが、月の海の尾根ほど複雑ではなく、多数の開いた地溝のような裂け目によって切り込まれています。この領域とディスカバリー四分円内のその対蹠地は、現在、水星の表面を張力によって形作ったことが確認できる唯一の領域です。[10]

トルストイ盆地は、少なくとも3つの不連続で不規則な内向きの崖の一部に囲まれています。線状の噴出物は外側の崖の近傍とその外側で最もよく発達しており、塊状の物質は内側の崖と外側の崖の間に見られます。これらの関係はカロリス周辺のものと似ていますが、トルストイはカロリスの大きさの半分以下であり、後期の衝突クレーターによってはるかに深刻な劣化を受けています。

モーツァルトの単一の縁崖の鋭さは、この大きな衝突がいかに新しいか（滑らかな平原よりも新しいか）を反映しています。マリナー10号の画像データでは、モーツァルトは西端に位置しているため、その底面は見えず、中央隆起や内部構造リングの証拠は隠されています。

ローブ状の断崖や尾根は、滑らかな平原の物質の中で最もよく見られ、クレーター間の平原の物質の中でも局所的に変化しているが、一般的に片側は急勾配で、反対側は緩やかに傾斜している。月の海の尾根のように、一部の尾根は直下のクレーターの輪郭を示しているように見える。多くの研究者、特にストロムら[10]、メロシュ[18] 、メロシュとズリシン[19]は、これらの尾根は水星の現在の地表の大部分が形成された後に圧縮され、地殻がわずかに短縮したことに起因するとしている。しかし、一部の尾根は溶岩流の先端部を表している可能性もあるが、その高さが数百メートルと推定されるためには、非常に粘性の高い溶岩によって形成された必要がある。

四角形内には、特にトルストイ盆地と北東の大きなクレーターであるゼアミの間の領域に、多数のかすかな線状構造が見られる。これらの線状構造の多くは、かすかな二次クレーター列またはガウジである可能性があり、その他の線状構造は、クレーターと盆地の掘削を部分的に制御した先祖の構造パターンの痕跡を表している可能性がある。線状構造は、前述のトルストイ噴出物のこの地域の緩やかな隆起によって強化または保存された可能性がある。認識可能なトルストイ噴出物の北西限界を示す最大の線状構造は、長さ約450 kmの控えめな崖である。初期の断層や亀裂がその後の衝突によって再生したことは、おそらく惑星の歴史を通じて起こった。したがって、ローブ状の圧縮崖を除いて、内部で形成された構造と、水星の複雑な衝突史による構造を区別することは困難である。しかしながら、四角形内にマッピングされたすべてのリニアメントの方位角は、主に北西（315°）と北東（35°～40°）に向いています。また、ほぼ南北方向の小さな傾向も見られます。この状況は、一般的に惑星全体の内部原因に起因するとされる、月面のいわゆる「月のグリッド」を彷彿とさせます。

地質史

トルストイ四角形内の解釈可能な地質史は、クレーター間平原の形成期から始まり、トルストイ盆地を形成した小惑星の衝突直後まで続きました。この出来事の後、わずかに弱い衝撃の期間が続きました。この期間に続いて、カロリス盆地とカロリス群の堆積物を形成した小惑星の衝突が続きました。中間平原はカロリス衝突時に再形成されましたが、実際にはクレーター間平原の形成期の終わりからC3クレーターの形成の終わりまで続きました。最後のC3クレーターと最初のC4クレーターが形成された頃、滑らかな平原とカロリス底平原の上面が堆積していました。滑らかな平原とカロリス底平原の物質の一部は、カロリスイベント中または直後に堆積した可能性があります

滑らかな平原の大部分が形成された後、後期C3クレーターの一部と、モーツァルト大クレーターを含むすべてのC4およびC5クレーターが、それ以前の堆積物の上に重なり合いました。四角形の地質史は、おそらく数十億年前のこれらの出来事で終わります。水星の一般的な地質史の概説は、ゲストとオドネル[7]、そしてデイヴィスら[4]によって示されています。

参考文献

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出典

  • シャーバー、ジェラルド・G、ジョン・F・マッコーリー（1980年）「トルストイ（H-8）水星四角形の地質図」（PDF）米国内務省地質調査所がアメリカ航空宇宙局（NASA）のために作成。ハードコピー版はUSGS Miscellaneous Investigations Series Map I–1199として出版され、水星図鑑（1:5,000,000地質シリーズ）の一部です。（ハードコピー版は、米国地質調査所情報サービス（Box 25286, Federal Center, Denver, CO 80225）にて販売されています。）
  • トルストイ四角形地図
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