Исследование ядерного излучения Марса на основе данных, зарегистрированных российским прибором ХЕНД, установленным на борту КА 2001 Mars Odyssey тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.03.02, доктор физико-математических наук Литвак, Максим Леонидович

• Литвак, Максим Леонидович
• доктор физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Литвак, Максим Леонидович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ИЗУЧЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ МЕТОДАМИ ГАММА И НЕЙТРОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ.

1.1 Введение

1.2 Физические условия генерации гамма и нейтронного излучения

1.3 Исследования Луны. Проект Lunar Prospector

1.4 Исследования Марса

1.5 Выводы к главе I

ГЛАВА II. ГИДРОЛОГИЯ МАРСА.

2.1 Введение

2.2 Полярные шапки Марса

2.3 Поиск следов жидкой воды на поверхности Марса. Связанная вода в составе минералов

2.4 Распределение водяного льда в приповерхностных слоях марсианского грунта

2.5 Выводы к главе II

ГЛАВА III. РОССИЙСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ХЕНД.

3.1 Введение

3.2 Научные задачи эксперимента ХЕНД

3.3 Концепция прибора ХЕНД и его характеристики

3.4 Конструктивные особенности прибора ХЕНД

3.5 Чувствительность

3.6 Обработка данных

3.7 Первые результаты

3.8 Выводы к главе III 97 Таблицы к главе III

ГЛАВА IV. ПОИСК ВОДЫ В ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЯХ МАРСА ПО ДАННЫМ ПРИБОРА ХЕНД

4.1 Введение

4.2 Условия построения карт орбитальных измерений нейтронного излучения Марса

4.3 Расчетная оценка зависимости потока нейтронов от содержания воды в верхнем слое поверхности Марса

4.4 Карты орбитальных измерений потока нейтронов от открытой (летней) поверхности Марса

4.5 Северный и южный районы вечной мерзлоты

4.6 Влажные районы Аравия и Мемнония

4.7 Выводы к главе IV 122 Таблицы к главе IV

ГЛАВА У. МОДЕЛИ МАРСИАНСКОГО ГРУНТА С УЧЕТОМ ВОДОСОДЕРЖАЩИХ СЛОЕВ.

5.1 Введение

5.2 Оценка содержания воды в грунте на основе данных нейтронных измерений:постановка задачи

5.3 Район плато Солнца, как реперная площадка для нейтронного картографирования Марса

5.4 Оценка содержания воды в районах пониженного потока нейтронов в окрестности полюсов Марса

5.5 Оценка содержания воды в районах пониженного нейтронного потока на умеренных широтах

5.6 Выводы к главе V 149 Таблицы к главе V

ГЛАВА VI. СЕЗОННЫЕ ВАРИАЦИИ ПОТОКА НЕЙТРОНОВ ПОДАННЫМ РОССИЙСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ХЕНД.

6.1 Введение

6.2 Методика измерений

6.3 Сезонные вариации нейтронного потока на разных широтах

6.4 Связь долготных вариаций потока нейтронов и сезонной циркуляции атмосферной углекислоты в северном полушарии Марса.

6.5 сравнительный анализ данных экспериментов ХЕНД и МОЛА

6.6 Выводы

ГЛАВА V». ИЗМЕРЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПЛОТНОСТИ, МАССЫ И ПЛОТНОСТИ СЕЗОННОГО ПОКРОВА С02 НА МАРСЕ ПО ДАННЫМ ЭКСПЕРИМЕНТА ХЕНД.

7.1 Введение

7.2 Процедура оценки переменной толщины покрова углекислоты по данным нейтронных измерений

7.3 Толщина сезонного покрова углекислоты на Марсе

7.4 Многомерная модель сезонного покрова

7.5 Измерение массы сезонных шапок Марса

7.6 Измерение плотности сезонного покрова

7.7 Выводы к главе VII

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование ядерного излучения Марса на основе данных, зарегистрированных российским прибором ХЕНД, установленным на борту КА 2001 Mars Odyssey»

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Изучение Марса является одним из приоритетных направлений в исследовании планет солнечной системы. В течение последнего десятилетия стартовало более десятка различных международных экспедиций к красной планете. Часть из них потерпело неудачу, некоторые наоборот полностью выполнили свои научные задачи и завершили работу, а остальные продолжают работать до сих пор, как на орбите вокруг Марса (Mars Global Surveoyr, Mars Odyssey, Mars Express), так и на его поверхности (Mars Exploration Rover Spirit и Mars Exploration Rover Opportunity). В результате этих наблюдений был накоплен большой объем данных и совершен качественный скачок в изучении красной планеты, который затронул такие области науки как геология, геохимия, климатология, теория атмосферы, гидросферы и криолитосферы. Тем не менее, еще остается целый ряд былых пятен, на изучение которых могут потребоваться многие годы.

Согласно современным представлениям Марс и Земля на ранней стадии эволюции развивались по похожему сценарию. Затем, возможно в результате глобальной катастрофы, Марс поменял теплый и влажный климат на современный сухой и холодный, утратив при этом большую часть атмосферы и всю поверхностную воду. Причины такого катаклизма, а также поиск ответа на вопрос, успела ли на Марсе зародиться биологическая жизнь, является предметом пристального интереса научного сообщества. Поэтому неудивительно, что одними из самых популярных и широко обсуждаемых тем, причем не только в научных кругах, являются поиск воды и жизни на красной планете.

Хотя современные климатические условия запрещают существование жидкой воды на поверхности Марса, гидрологические исследования Марса могут быть разделены сразу на несколько независимых научных направлений:

Первое направление касается изучения марсианской криолитосферы, представляющей собой распределение пластов водяного льда под поверхностью Марса.

Второе направление посвящено изучению распределения связанной воды (адсорбированная вода из марсианской атмосферы и вода химически связанная в структуре некоторых минералов) в приповерхностных слоях Марса на разных широтах.

Третье направление исследования затрагивает поиск и изучение структур грунта и рельефа, оставленных на поверхности Марса жидкой водой. Подобный поиск включает геохимический анализ в местах посадки спускаемых аппаратов (последние наблюдения марсоходов Spirit и Opportunity в кратере Гусева и заливе Меридиани), и изучение рельефных особенностей сформировавшихся на поверхности планеты в ходе гидрологической активности на ранних стадиях марсианской эволюции (системы долин и каналов, сформировавшихся миллиарды лет назад в гесперийский период). Кроме этого сравнительно недавно были обнаружены и "свежие" следы (возраст обнаруженных промоин составляет всего миллионы лет), оставленные водой кратковременно и под большим давлением выброшенной на поверхность из подземных резервуаров. Более подробно последние достижения науки в различных областях гидрологии Марса отражены главе II.

Поиск жизни на Марсе может являться следующим шагом, после того как будет построена детальная карта распределения водяных пластов в приповерхностных слоях грунта. Жизнь зарождается в воде, поэтому пристальный анализ полярных областей вечной водяной мерзлоты, а также низкоширотных областей с повышенным содержанием связанной воды может быть признан одним из приоритетных исследований посвященных поиску следов биологической жизни на Марсе.

Данная диссертационная работа посвящена элементному анализу состава поверхности Марса с помощью методов ядерной спектроскопии. Подобные методы (наблюдение гамма излучения планеты) применялись в марсианских исследованиях и раньше (наблюдения на советских межпланетных аппаратах "Марс" и "Фобос"), однако они носили локальный характер и не предоставили полной картины измерений для всей поверхности красной планеты. Что касается нейтронная спектроскопии, то до старта межпланетной миссии 2001 Mars Odyssey эта методика ни разу не применялась для анализа элементного состава марсианской поверхности. Тем не менее, длительное картографирование лунной поверхности показало перспективность подобных методов для изучения вечной мерзлоты, в состав которой может входить водяной лед. В этом плане Марс является гораздо более гидрологически активной планетой чем Луна, поэтому применение нейтронной спектроскопии для изучения поверхности красной планеты позволяет получить ряд важных результатов о распределении приповерхностной воды на высоком уровне значимости. Подробный анализ методов ядерной спектроскопии и научных результатов, полученных на их основе представлен в главе I.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Основной целью диссертационной работы является применение методов ядерной спектроскопии для анализа приповерхностных слоев марсианского грунта. Особенное внимание уделено детальному анализу нейтронного альбедо красной планеты в разных спектральных диапазонах зарегистрированному в российском эксперименте ХЕНД.

Анализ нейтронного альбедо Марса может быть разделен на два базовых направления.

Первое направление основывается на изучение летней поверхности планеты. Главной целью такого исследования является построение глобальной карты Марса, показывающей распределение воды в приповерхностных слоях грунта на глубине нескольких метров.

Второе направление включает поиск сезонных изменений нейтронных потоков над полярными районами Марса, вызванных глобальным перераспределением атмосферной углекислоты между плюсами планеты. В ходе сезонного годового цикла при переходе между летом и зимой на приполярную поверхность планеты конденсируется до 25% полной массы марсианской атмосферы. Применение численного моделирования для обработки данных нейтронной спектроскопии позволяет определить массу и плотность сезонных отложений атмосферной углекислоты на разных участках поверхности красной планеты.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Данная диссертация основана на наблюдениях, полученных в результате спектрометрии нейтронного альбедо Марса в российском эксперименте ХЕНД на борту КА 2001 Mars Odyssey. В ходе двухлетних наблюдений были получены новые, нигде ранее не опубликованные научные результаты.

Впервые методы нейтронной спектроскопии в разных энергетических диапазонах были применены для анализа элементного состава поверхности красной планеты в ходе орбитальных наблюдений. Длительная работа прибора ХЕНД позволила накопить большой объем наблюдений (>ЗГб), полностью покрывающий всю поверхность планеты.

Впервые была построена подробная карта Марса, содержащая распределение водяных пластов в приповерхностном (1-3 м) слое планеты. Были обнаружены огромные полярные районы (их площадь составляет десятки миллионов квадратных километров) ледяной мерзлоты, для которых относительное содержание водяного льда по массе составляет десятки процентов. Кроме этого в умеренных широтах впервые были обнаружены антиподальные области с повышенным содержанием воды в грунте, доходящим до 12-15% по массе. Эти участки могут интерпретироваться либо как глинистые породы с высоким содержанием химически связанной воды, либо как остатки вечной мерзлоты, сохранившейся с прошлых эпох, когда климатические условия были вполне пригодными для того, чтобы обеспечивать накопление и сохранение ледяной мерзлоты в приповерхностных слоях марсианского грунта.

Впервые была построена модель приповерхностных слоев марсианского грунта, учитывающая распределение водяного льда и химически связанной воды. Кроме относительного содержания (массовая доля) НгО было построено распределение водяных пластов по глубине. На разных широтах были получены оценки толщины верхнего сухого слоя.

Впервые были изучены вариации нейтронного альбедо Марса над полярными областями красной планеты, вызванные сезонным перераспределением атмосферной углекислоты между полюсами планеты. Обнаруженный эффект была настолько сильный, что на основе полученных данных можно было детально проследить эволюцию сезонного покрова осажденной атмосферной углекислоты не только с течением времени, но и на разных участках сезонных шапок, включая умеренные широты где толщина сезонного покрова составляет всего несколько сантиметров. Было проведено сравнение данных наблюдений ХЕНД с результатами прямых измерений толщины сезонного покрова, выполненных лазерным альтиметром MOLA установленным на борту марсианского орбитального аппарата Mars Global Surveyor. Высокая степень корреляции, обнаруженная между двумя типами данных не только подтверждает сезонный характер изменений нейтронного излучения Марса, но и указывает на сопоставимые оценки толщины снежного покрова полученные по этим двум экспериментам.

Впервые по данным длительной (1 полный марсианский год) нейтронной спектроскопии Марса была построена численная многомерная модель сезонных шапок красной планеты. Благодаря этой модели можно проследить за изменением поверхностной плотности сезонных отложений атмосферной углекислоты на данном участке поверхности при переходе осень-весна-зима. Применение этой модели позволило оценить массу снежного покрова, конденсирующегося полярной осенью и зимой на поверхность планеты в разных широтных поясах. По пику полного накопления были сделаны независимые оценки максимальной массы сезонных шапок Марса, которые согласуются с предсказаниями глобальной климатической модели GCM, созданной в исследовательском центре NASA им. Эймса. Сравнительный анализ результатов картографирования массы сезонного покрова (прибор ХЕНД) и прямых измерений его геометрической толщины (лазерный альтиметр MOLA) дал возможность оценить плотность замерзшей углекислоты на разных широтах в северном и южном полушарии. Полученные результаты указывают на то, что плотность сезонного покрова может варьироваться в зависимости от широты места.

Полученные результаты были независимо подтверждены данными других экспериментов, входящих в состав научной нагрузки КА 2001 Mars Odyssey. Прежде всего, это измерительный комплекс GRS (гамма спектрометр на основе высокочистого германия), возможности которого использовались для изучения элементного состава поверхности по анализу интенсивности ядерных линий основных породообразующих элементов. Кроме наблюдений GRS, результаты, полученные прибором ХЕНД были также подтверждены измерениями, выполненными с помощью нейтронного спектрометра NS, регистрирующего нейтроны в более низком энергетическом диапазоне, чем в эксперименте ХЕНД.

НАУЧНАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ

Результаты наблюдений гамма излучения и нейтронного альбедо Марса еще раз доказали значение методов ядерной спектроскопии для изучения планет земной группы с тонкими атмосферами.

В ходе многолетних измерений (они продолжаются до сих пор) на орбите вокруг Марса накоплен большой наблюдательный материал, который может быть востребован в различных областях науки, связанной с изучением Марса. В равной мере это относится к геологии, климатологии, гляциологии и даже сравнительной планетологии. Полученная информация об элементном составе марсианской поверхности может использоваться для коррекции современных гипотез, объясняющих эволюцию красной планеты.

Длительная нейтронная спектроскопия поверхности Марса (основанная в том числе и на данных российского эксперимента ХЕНД) подтвердила, что измерение нейтронных потоков в разных энергетических диапазонах является одним из самых чувствительных методов для определения содержания воды в приповерхностных слоях грунта. Полученные данные о содержании водяного льда и связанной воды могут использоваться для сравнения с данными других экспериментов для построения полной картины эволюции марсианской гидросферы и криолитосферы. Данные орбитального картографирования поверхности планеты являются отправной точкой для возможных сравнений с данными экспериментов на поверхности, выполненных в ходе таких межпланетных миссий как Mars Pathfinder и Mars Exploration Rovers (американские марсоходы Spirit и Opportunity). Кроме этого, созданы все предпосылки для построения трехмерной картины марсианской криолитосферы на основе сравнительного анализа результатов нейтронной спектроскопии марсианской поверхности и данных глубинного зондирования (на глубину вплоть до нескольких километров) с помощью радаров, установленных на КА Mars Express и Mars Reconnaissance Orbiter.

Поиск воды и жизни неразрывно связаны между собой. Известно, что водная среда наиболее благоприятна для зарождения биологической жизни. Вполне возможно, что в толще водяной мерзлоты, обнаруженной на полюсах Марса, могли сохраниться марсианские бактерии. Поэтому на основе карты распределения воды/водяного льда в приповерхностных слоях Марса, полученной в ходе анализа данных эксперимента ХЕНД, можно планировать места посадок спускаемых аппаратов, на борту которых установлена специальная аппаратура для поиска простейших форм жизни.

В ходе наблюдений на борту КА 2001 Mars Odyssey было показано, что с помощью ядерных методов можно эффективно изучать марсианский сезонный цикл СОг- Выл получен ряд важных оценок массы и плотности сезонного покрова С02, осаждаемого на поверхность планеты, которые могут быть использованы для модернизации современных климатических моделей Марса и более полного понимания эволюции планеты.

В результате анализа данных наблюдений гамма излучения и нейтронного альбедо Марса созданы уникальные методики обработки данных и построен целый ряд численных моделей, которые могут быть применены для обработки данных ядерной спектрометрии других планет земной группы. Наиболее осязаемые перспективы в этой области связаны с исследованиями Меркурия (ближайшая к Солнцу планета). Недавно к этой планете стартовал межпланетный американский космический аппарат Messenger, включающий прецизионный гамма спектрометр и нейтронный спектрометр. Кроме этого в конце этого десятилетия начнется еще одна экспедиция к Меркурию (BepiColombo), организованная Европейским Космическим Агентством (ESA). На орбитальном аппарате, входящем в состав этой экспедиции, также будет установлен измерительный комплекс MGNS для измерения гамма излучения и нейтронного альбедо меркурианской поверхности.

ПЛАН ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация состоит из введения, семи отдельных глав и заключения.

Заключение диссертации по теме «Астрофизика, радиоастрономия», Литвак, Максим Леонидович

Основные результаты диссертационной работы получены на основе анализа данных российского эксперимента ХЕНД, установленного на борту межпланетного КА 2001 Mars Odyssey. Подробное описание целей и задач эксперимента содержится в третьей главе. Главная задача эксперимента связана с измерением нейтронного альбедо Марса в разных энергетических диапазонах. В главе 1 описаны основные принципы генерации гамма и нейтронного излучения в приповерхностном слое планеты, рассмотрены основные научные задачи, которые могут решаться методами ядерной спектроскопии поверхности. На примере данных других экспериментов (установленных на предыдущих и текущих межпланетных миссиях, глава 1) и результатов, полученных прибором ХЕНД (глава 4-5), в диссертационной работе было показано, что измерение нейтронного альбедо планет земной группы с тонкими атмосферами является высокочувствительным методом для изучения содержания воды в верхних слоях грунта (см главу 1).

Марс является гидрологически активной планетой. Несмотря на то, что современный климат на Марсе сухой и холодный, в приповерхностных слоях грунта содержится большое количество водяного льда и связанной воды. В связи с этим поиск и оценка содержания приповерхностной влаги, построение распределения водосодержащих слоев по поверхности Марса на глубине до нескольких метров приобретает первостепенное значение для изучения климатических особенностей Марса в современную и прошлую эпоху (см. главу 2).

В главах 4-5 проведен анализ данных эксперимента ХЕНД. В ходе этого анализа были построены карты нейтронного альбедо Марса, по которым можно выделить территории с повышенным содержанием воды в грунте Марса. Обнаруженные участки поверхности можно разделить на два класса: полярные районы ледяной мерзлоты (20-80% содержание воды по массовой доле) покрывающие территорию в десятки миллионов квадратных километров, и две антиподальные области, расположенные в экваториальной части планеты с содержанием воды, доходящим до 15% по массе. Для оценки массовой доли воды в марсианском грунте был построен ряд численных моделей, учитывающих поток космических лучей, эффективность детекторов, атмосферу Марса и слоистую структуру самого грунта. Последнее позволило не только оценить содержание воды, но и выяснить глубину залегания водосодержащих слоев под поверхностью Марса.

Кроме анализа состава самого грунта, были также обнаружены и изучены сезонные вариации нейтронного альбедо Марса, вызванные отложением атмосферной углекислоты на полюсах и приполярных районах планеты в осеннее-зимнее время года. Был проведен сравнительный анализ данных экспериментов ХЕНД и MOLA, с помощью которого была проведена калибровка нейтронных данных и сделана предварительная оценка толщины сезонного покрова для текущего марсианского года (Глава 6).

Обработка данных сезонных изменений нейтронного альбедо Марса над полярными областями планеты позволила построить многомерную модель сезонного покрова, (толщина сезонного покрова как функция долготы, широты и времени) показывающую, как поверхностная плотность осажденной углекислоты меняется на разных участках сезонных шапок в течение одного марсианского года. По этой модели были сделаны оценки массы и плотности сезонного покрова на разных широтах (Глава 7).

Ниже приведены результаты, выносимые на защиту и апробация диссертационной работы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. На основе многоступенчатой обработки данных эксперимента ХЕНД построены орбитальные карты нейтронного альбедо Марса в различных энергетических диапазонах, начиная с области эпитепловых нейтронов с энергиями ЮзВ -100 кэВ и заканчивая диапазоном быстрых нейтронов с энергиями до 10-15 МэВ.

2. Проведен анализ особенностей пространственного распределения потока нейтронов от различных участков поверхности Марса. В северном и южном полушариях Марса обнаружены высокоширотные области с аномально высокой депрессией потока эпитепловых и быстрых нейтронов, достигающей 5-10 раз в окрестности полярных шапок планеты. Кроме этого, в экваториальной зоне найдены две антиподальные области с ослабленным (в 1.5-2 раза) излучением нейтронов высоких энергий. Оба эффекта связаны с повышенным содержанием водорода в приповерхностном слое планеты и интерпретируются как присутствие в грунте Марса водяного льда или связанной воды.

3. На основе наблюдательных данных и численного моделирования нейтронных потоков в различных энергетических диапазонах выполнена оценка содержания воды в верхних слоях грунта (глубина залегания и массовая доля). Выявлено различие в структуре ледяной мерзлоты между северными и южными приполярными районами. Получена оценка максимального количества воды во влажных районах экваториальной зоны планеты.

4. Обнаружены сезонные изменения нейтронного альбедо Марса, вызванные годичной циркуляцией атмосферной углекислоты. Выполнен сравнительный анализ сезонных изменений нейтронного потока по данным эксперимента ХЕНД и прямых измерений толщины сезонного покрова углекислоты по данным американского эксперимента MOLA.

5. На основе результатов измерений прибора ХЕНД построена многомерная модель сезонных отложений атмосферной углекислоты (поверхностная плотность осажденного С02 как функция долготы, широты и времени). По предсказаниям модели получены оценки массы и плотности осажденной атмосферной углекислоты внутри сезонных шапок Марса для различных периодов марсианского сезонного цикла.

АПРОБАЦИЯ

Статьи:

Mitrofanov I.G., Anfimov D.S., Kozyrev A.S., Litvak V.L. et al. Maps of subsurface hydrogen from High Energy Neutron Detector // Science., V. 297. P.78-81, 2002.

Mitrofanov I.G., Zuber M.T., Litvak M.L. C02 snow depth and subsurface water-ice abundance in the northern hemisphere of Mars // Science, V. 300. P.2081-2084., 2003.

Базилевский A.T., Литвак М.Л., Митрофанов И.Г. и др. Поиски следов химически связанной воды в поверхностном слое Марса по результатам измерений прибором ХЕНД на КА 2001 Mars Odyssey. // Астрон. вестн. Т.37. №5. С. 423434., 2003.

Кузмин P.O., Забалуева Е.В., Митрофанов И.Г. и др. Области распространения свободной воды (льда) в приповерхностном грунте Марса по данным измерений нейтронного детектора ХЕНД с борта КА Mars Odyssey. //Астрон. вестн. 2004. Т.38. №1. С.1-13.

Литвак М.Л., Митрофанов И.Г., Козырев A.C. и др. Сезонные вариации потока нейтронов в области полярных шапок Марса по данным российского прибора ХЕНД проекта НАСА 2001 Mars Odyssey //Астрон. вестн. 2003., Т.37. №5. С. 413-422.

Митрофанов И. Г., Литвак М.Л., Козырев A.C., и др. Поиск воды в грунте Марса по данным глобального картографирования потока нейтронов российским прибором ХЕНД на борту американского аппарата 2001 Mars Odyssey // Астрон. вестн., 2003, Т37. №5. С. 400-412.

Литвак М.Л., Митрофанов И.Г., Козырев A.C. и др., Поиск воды на Марсе на основе данных российского прибора ХЕНД установленного на борту американской космической миссии "2001 Марс Одиссей", Космическая наука и технология, том 9 №5-6, стр. 65, 2003.

Литвак М.Л., Митрофанов И.Г., Козырев A.C. и др. Сезонные отложения углекислоты на поверхности Марса по данным нейтронных измерений прибора ХЕНД на борту космического аппарата 2001 Mars Odyssey //Астрон. вестн. 2004., Т.38. №3.

Митрофанов И. Г., Литвак М.Л., Козырев A.C., и др. Оценка содержания воды в грунте Марса по данным нейтронных измерений прибора ХЕНД на борту космического аппарата 2001 Mars Odyssey // Астрон. вестн., 2004, Т. 38. № 291,2004.

Boynton W.V., W. С. Feldman, I. G. Mitrofanov, L G. Evans, R. С. Reedy, S. W.

Squyres, R. Starr J. I. Trombka, C, d'Uston, J. R. Arnold, P. A. J. Englert, A. E. Metzger, H. Wanke, J. Вгьскпег, D. M. Drake, С. Shinohara, С. Fellows, D. К. Hamara, К. Harshman, К. Kerry, С. Turner, M. Ward, H. Barthe, К. R. Fuller, S. A. Storms, G. W. Thornton, J. L. Longmire, M.L.Litvak, and A.K.Ton'chev, The Mars Odyssey Gamma-Ray Spectrometer Instrument Suite, Sp. Sei. Rev., v. 110, Issue 1, p. 37-83, 2004.

Литвак М.Л. и Митрофанов И.Г. Времена года на Марсе по данным измерений прибора ХЕНД на борту космического аппарата 2001 Mars Odyssey, Наука в России, 2004.

Litvak M.L., Mitrofanov I.G, Kozyrev A.S., et al. Seasonal C02 observations on North and South of Mars as seen by HEND (Mars Odyssey) and MOLA (MGS) // LPS XXXIV. CD с материалами конференции, Abstract # 1103, 2003.

Litvak, M. L., Mitrofanov, I. G., Kozyrev, A. S., Sanin, А. В., Tretyakov, V., Smith, D. E., Zuber.M. Т., Boynton, W. V., Hamara, D. K., Shinohara, C., Saunders, R.S., Drake, D., 2003. 4-D Model of C02 Deposition at North and South of Mars from HEND/Odyssey and MOLA/MGS Sixth International Conference on Mars, California, CD с материалами конференции, Abstract # 3040.

Litvak M.L., I. G. Mitrofanov, A. S. Kozyrev, A. B. Sanin, V. Tretyakov, W. V. Boynton, D. K. Hamara, C. Shinohara, R. S. Saunders, and D. Drake Comparison Between North and South Near Polar Regions of Mars from HEND/Odyssey Data 3th Mars Polar conf. CD с материалами конференции, Abstract # 8020

Litvak M.L., I.G. Mitrofanov, D.E. Smith, M.T. Zuber,2, A.S. Kozyrev, A.B. Sanin, V.

Tretyakov, W.V. Boynton, D.K. Hamara, C. Shinohara, R. S. Saunders, One martian year on orbit: redistribution of C02 seasonal deposits between the North and South polar regions of Mars from HEND/ODYSSEY data and MOLA/MGS., LPS XXXV, CD с материалами конференции, Abstract # 1569.

Выступления на научных конференциях:

Lunar and Planetary Conference XXX, XXXIII, XXXIV, XXXV (1999, 2002, 2003, 2004, США); Sixth International Conference on Mars (2003, США), 3th conference on Mars Polar Science (2003, Канада); American Geophysical Union Meeting (2002, 2003 США); EGS-AGU-EUG Joint Assembly Nice, France, 2003; GRS Science team meetings (2002-2004, США); The 36th -38th Vernadsky/Brown Microsymposium on Comparative Planetology (ГЕОХИ, 20022003, Россия); Третья украинская конференция по перспективных космических исследований, 2003, COSPAR 2004 (France, 2004), Международные совещания посвященные анализу данных ХЕНД (Россия, 2002-2004).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Литвак, Максим Леонидович, 2004 год

1. Базилевский А.Т., Литвак М.Л., Митрофанов И.Г. и др. Поиски следов химически связанной воды в поверхностном слое Марса по результатам измерений прибором ХЕНД на КА2001 Mars Odyssey. //Астрон. вестн. 2003. Т.37. №5. С. 423-434.

2. Кузмин P.O. Криолитосфера Марса, Издательство Наука, 1983.

3. Кузмин P.O., Забалуева Е.В., Митрофанов И.Г. и др. Области распространении свободной воды (льда) в приповерхностном грунте Марса по данным измерений нейтронного детектора ХЕНД с борта КА Mars Odyssey. // Астрон. вестн. 2004. Т.38. №1. С.1-13.

4. Литвак М.Л., Митрофанов И.Г., Козырев А.С. и др. Сезонные вариации потока нейтронов в области полярных шапок Марса по данным российского прибора ХЕНД проекта НАСА2001 Mars Odyssey //Астрон. вестн. 2003., Т.37. №5. С. 413422.

5. Мороз В.И. Физика планеты Марс. М: Наука. 1978.

6. Aharonson, О., Zuber, М. Т., Smith, D. Е., Neumann, G. A., Feldman, W. С. Density, Depth, and Distribution of seasonal CO2 deposition on Mars. American Geophysical Union, Fall Meeting 2003, abstract #P21A-07, 2003.

7. Allen С. C. Volcano-Ice interactions on Mars, J. Geophys. Res., 84, 8048-8059,1979.

8. Anguita, F., R. Babin, G. Benito, D. Gomez, A. Collado, and J. Rice .Chasma Australe, Mars: Structural framework for a catastrophic outflow origin. Icarus 144, 302-312. 2000.

9. Arnold J. R., Metzger A.E., Anderson E.C. et al. Gamma rays in space //J. Geophys. Res., 67,4878-4880, 1962.

10. Arvidson R.E., Gooding J.L., Moore H.J. The Martian surface as imaged, sampled, and analyzed by the Viking landers. // Reviews of Geophysics.,27. p. 39-60,1989.

11. Baker V.R., R.G. Storm, V.C. Gulick, J.C. Kargel, G. Komatsu, V.S. Kale, Ancient oceans, ice sheets, and the hydrological cycle on Mars, Nature, 352, 589,1991

12. Baker V.R., M.H. Carr, V.C. Gulick, C.R. Williams, M.S. Marley, Channels and valley networks in Mars edited by H.H. Kieffer et al. 493-522, Univ. of Ariz. Press, Tucson, 1992.

13. Baker V.R. etal.,Geol. Soc. Am. Bull. 94,1035,(1983).

14. Baker V.R., R.G. Storm, V.C. Gulick, J.S. Kargel, G. Komatsu, V.S. Kale, Ancient oceans, ice sheets, and the hydrological cycle on Mars, Nature, 352, 589-594,1991.

15. Baker V.R. Icy martian mysteries, Nature, 426, 779, 2003.

16. Barlow N.G., T.L. Bradley, Martian impact craters: correlations of ejecta and interior morphologies with diameter, latitude, and terrain. Icarus 87:156-179,1990.

17. Benito. G., F. Mediavilla, M. Fernandez, A. Marquez, J. Martinez, and F. Anguita. Chasma Boreale:Asapping and outflowchannel with a tectono-thermal origin. Icarus 129, 528-538.1997.

18. Bielefild M.J., Reedy R.C. , Metzger A.E. et al. Surface chemistry of selected lunar regions// Proc. Lunar Sci. Conf. 7, 2661-2676,1976.

19. Biemann, K., Oro. J., Toulmin III, P., et al. The search for organic substancies andinorgainic volatile compounds in the surface of Mars // J. Geophys. Res., 82. P. 4641-4658., 1977.

20. Biemann, K. The implications and limitations of the findings of the Viking organic analysis experiment//J. Mol. Evol. ,14. P. 65-70., 1979.

21. Bish D., J.W. Carey Thermal behavior of natural zeolites. (In Bish D.L., Ming D.W. eds), Natural Zeolites: Occurrence, Properties, and Applications. Mineral. Soc. America Rev. Mineral. Geochem. Vol 45 Mineral. Soc. of America, pp 403-452, 2001.

22. Bish D.L., J.W. Carey, D.T. Vaniman, S.J. Chipera Stability of hydrous minerals on the Martian surface. Icarus 164: 96-103,2003.

23. Bell, J. F., et al., Mineralogical and compositional properties of Martian soil and dust: Results from Mars Pathfinder, J. Geophys. Res., 105(E1), 1721-1755, 2000.

24. Blasius K.R. , J.A. Cutts, A.D. Howard 1982. Topography and stratigraphy of martian polar layered deposits, Icarus, 50,140-160,1982.

25. Boynton W.V., Feldman W.C., Squyres S.W., et al. Distribution of hydrogen in the near surface of Mars: Evidence for subsurface ice deposits // Science. 2002. V. 297. P.81-85.

26. Boynton W.V., Chamberlain M., Feldman W.C. et al. Abundance and distribution of ice in the polar regions of Mars: More evidence for wet periods in the recent past // 6th Int. conf. on Mars in Pasadena. 2003. Abstract #3259.

27. Boyce J.M., Distribution of thermal gradient values in the equatorial region of Mars based on impact morphology. In Reports of Planetary Geology Program-1980, NASA TM 82385: 140-143,1980.

28. Brass G. W. Stability of brines on Mars. Icarus 42: 20-28,1980.

29. Bridges, N. T., R. Greeley, A. F. C. Haldemann, K. E. Herkenhoff, M. Kraft, T. J. Parker, and A. W. Ward, Ventifacts at the Pathfinder landing site, J. Geophys. Res., 104(E4), 8595-8615,1999.

30. Bridges, N. T., J. A. Crisp, and J. F. Bell, Characteristics of the Pathfinder APXS sites: Implications for the composition of Martian rocks and soils, J. Geophys. Res., 106(E7), 14,621- 14,665, 2001a.

31. Bridges, J.C., D.C. Catling, J.M. Saxton, et al. Alteration assemblages in Martian meteorites: Implications for near-surface processes, Space Science Reviews., V. 96. P. 365-392., 2001b.

32. Briggs, G., K. Klaasen, T. Thorpe, J. Wellman, and W. Baum, Martian dynamical phenomena during June-November 1976 Viking orbiter imaging results, J. Geophys. Res.,82 , 4121-4149,1977.

33. Bruckner J., Koerfer M., Wanke H.,et al. Proton-induced radiation damage in germanium detectors// IEEE Transactions on Nuclear Science, NS-38, 209-217, 1991

34. Budd W.F., D. Jenssen, J.H. Leach, I.N. Smith, U. Radok, The north polar ice cap of Mars as a steady-state system. Polarforschung, 56, 46-63,1986.

35. Cantor, В. A., M. J. Wol., P. B. James, and E. Higgs, Regression of Martian North Polar Cap: 1990-1997 Hubble Space Telescope Observations, Icarus, 136 , 175-191,1998.

36. Carr M.H., L.S. Crumpler, J.A. Cutis, R. Greeley, J.E. Guest, H. Masursky Martian impact craters and emplacement of ejecta by surface flow. J. Geophys. Res. 82: 40554065,1977.

37. Carr, M. H. and G. D. Clow, Martian channels and valleys: Their characteristics, distribution and ages, Icarus 48, 91-117,1981.

38. Carr, M. H. and F. C. Chuang, Martian drainage densities. J. Geophys. Res. 102, 91459152,1997.

39. Carr M.H. Retention of an atmosphere on early Mars// J. Geophys. Res., 104, 2189721909, 1999.

40. Chapman M.G. Evidence, age and thickness of the frozen paleolake in Utopia Planitia, Mars, Icarus, 109, 393-406, 1994.

41. Chase, S. C., J.L.Engel, H.W. Eyerly, F.D. Palluconi, D. Schofield, H.H. Kieffer. Viking infrared thermal mapper, Applied Optics, 17,1243-1251,1978.

42. Clark B.C., D.C. van Hart The salts of Mars. Icarus 45: 370-378,1981.

43. Clifford S.M., D. Hillel The stability of ground ice in equatorial regions of Mars. J. Geophys. Res. 88: 2456-2474, 1983.

44. Clifford S.M., F.P. Fanale The thermal conductivity of the Martian dust. J. Geophys.Res. Suppl. 90: D144-D145,1985

45. Clifford, S. Polar basal melting on Mars. J. Geophys. Res. 92, 9135-9152.1987.

46. Clifford S.M. A model for the hydrologic and climatic behavior of water on Mars. J. Geophys. Res. 98(E16): 10973-11016, 1993

47. Clifford S.M., T.J. Parker, Hydraulic and thermal arguments regarding the existence and fate of the primordial martian ocean, LPSC XXX, abstract #1619,1999.

48. Clifford S.M., T.J. Parker, The evolution of the Martian hydrosphere: implications for the fate of the primordial ocean and the current state of the northern plains. Icarus, 154, 4079, 2001.

49. Clifford, S., and 52 colleagues. The state and future of Mars polar science and exploration. Icarus 144, 210-242. 2000

50. Christensen, P. R., et al., Thermal emission spectrometer experiment Mars Observer mission, J. Geophys. Res., 97 , 7719-7734,1992.

51. Christensen, P.R. et al. Global mapping of Martian hematite mineral deposits: Remnants of water-driven processes on early Mars, J. Geophys. Res, 106, E10, 2387323885, 2001b.

52. Christensen, P.R. et al. Mars Global Surveyor Thermal Emission Spectrometer experiment: Investigation description and surface science results, J. Geophys. Res, 106, E10, 23823-23871, 2001a.

53. Costard, F. et al. Formation of recent martian debris flows by melting of near-surface ground ice at high obliquity. Science 295, 110-113, 2002.

54. Cutts J.A. Nature and origin of layered deposits on the martian polar regions// J. Geophys. Res., 78,4231-4249, 1973.

55. Dagge G., Dragovitsch P., Filges D., Bruchner J. Monte Carlo simulation of Martian gamma-ray spectra induced by galactic cosmic-rays // Proc.Lunar Planet. Sci. Conf., 21, 425-435, 1991.

56. Deer W.A., R.A. Howie, J. Zussman An Introduction to the Rock-Forming Minerals. Longman, London, 1992.

57. Drake D., M., Feldman, W. C., Jakosky, B. M. Martian neutron leakage spectra//J. Geophys. Res., 93, 6353-6368, 1988.

58. D'Uston, C., Atteia J.L., Barat C., et al. Observation of the y-ray emission from the martian surface by the APEX experiment// Nature, v. 341, 598-600,1989.

59. Edgett, K. S. and T. J. Parker, Water on early Mars: Possible subaqueous sedimentary deposits covering ancient cratered terrain in western Arabia and Sinus Meridiani, Geophys. Res. Lett. 24, 2897-2900,1997.

60. Elphic R.C., Lawrence D.J., Feldman W.C. et al. Lunar Fe and Ti abundances: comparison of Lunar Prospector and Clementine data// Science, 281, 1493 1496, 1998.

61. Eluszkiewicz, J., On the microphysical state of the Martian seasonal caps, Icarus, 103 , 43-48,1993.

62. Garvin J.B., S.E. Sakimoto, J.J. Frawley, C. Schnetzler, North polar region craterforms on Mars: Geometric characteristics from the Mars Orbiter Laser Altimeter, Icarus, 144, 329-352, 2000.

63. Gasnault, O., C. d'Uston, W. C. Feldman, and S. Maurice, Lunar fast neutron leakage flux calculation and its elemental abundance dependence, J. Geophys. Res., 105, 4263-4271,2000.

64. Gasnault, O., W. C. Feldman, S. Maurice, I. Genetay, C. d'Uston, T. H. Prettyman, and K. R. Moore, Composition from fast neutrons: Application to the Moon, Geophys. Res. Lett., 28, 3797- 3800, 2001

65. Gault D.E., R. Greeley, Exploratory experiments of impact craters formed in viscous-liquid targets: Analogs for Martian rampart craters? Icarus 34: 486-495,1978.

66. Genetay, I., S. Maurice, W. C. Feldman, O. Gasnault, D. J. Lawrence, R. C. Elphic, C. d'Uston, and A. B. Binder (2003), Lunar neutrons at energies less than 500 keV, Planet. Space Sci., 51(3), 271-280.

67. Greve R., Waxing and waning of the perennial north polar H20 ice cap of Mars over obliquity cycles, Icarus, 144, 419-431,2000.

68. Fanale F.P. Martian volatiles: Their degassing history and geochemical fate, Icarus, 28, 179-202.

69. Fanale F.P., Salvail J.R., Zent A.P. et al Global distribution and migration of subsurface ice on Mars// Icarus, 67, 1-18,1986.

70. Farmer C.B., D.W. Davies, D.D. Laporte, Mars: Northern summer ice cap Water vapor observations from Viking-2, Science, 194,1339-1340,1976.

71. Farmer C.B., P.E. Doms Global and seasonal variations of water vapor on Mars and the implications for permafrost. J. Geophys. Res. 84 (B6): 2881-2888,1979.

72. Feldman W.C. and Drake D.M. A Doppler filter technique to measure the hydrogen content off planetary surfaces.// Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., A245, 182-190.,1986

73. Feldman W.C., Boynton W.V., Jakosky B.M. and M.T. Mellon Redistribution of subsurface neutrons caused by ground ice on Mars.// J. Geophys. Res., 98, 2085520870,1993.

74. Feldman W.C., Maurice S., Binder A.B., et al. Fluxes of fast and epithermal neutrons from Lunar Prospector: evidence for water ice at the lunar poles// Science, 281, 14961500,1998.

75. Feldman W.C., Barraclough B. L., Fuller K. R. et al. The Lunar Prospector gamma-ray and neutron spectrometry Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., A422, 562-566., 1999.

76. Feldman, W. C., D. J. Lawrence, R. C. Elphic, B. L. Barraclough, S. Maurice, I. Genetay, and A. B. Binder (2000a), Polar hydrogen deposits on the Moon, J. Geophys. Res., 105, 4175-4195.

77. Feldman, W. C., D. J. Lawrence, R. C. Elphic, D. T. Vaniman, D. R. Thomsen, B. L. Barraclough, S. Maurice, and A. B. Binder (2000b), The chemical information content of lunar thermal and epithermal neutrons, J. Geophys. Res., 105, 20,347-20,363.

78. Feldman, W. C., et al. (2001), Evidence of water ice near the lunar poles, J. Geophys. Res., 106, 23,231-23,252.

79. Feldman W.C., Boynton W.V., Tokar R.L., et al. Global distribution of neutrons from Mars: Results from Mars Odyssey // Science. 2002. V. 297. P.75-78.

80. Feldman W.C. Normalization of H data // Oral presentation on 2001 Mars Odyssey GRS meeting. November 2002. http://qrs.lpl.arizona.edu/.

81. Feldman W.C. Boynton W.V., Prettyman T.N. et al. Growth of C02 frost thickness near chasma borealis during northern winter and spring // LPSC XXXIV. 2003. Abstract #1854.

82. Feldman, W. C., et al., CO2 frost cap thickness on Mars during northern winter and spring, J. Geophys. Res., 108 , 2003.

83. Fishbaugh, K., and J. Head. North polar region of Mars: Topography of circumpolar deposits from Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) data and evidence for asymmetric retreat of the polar cap. J. Geophys. Res. 105, 22,455-22,486. 2000.

84. Fishbaugh, K, and J. Head 2001. The morphology of Chasma Boreale, Marsusing MOLAdata: Investigating mechanisms of formation. J. Geophys. Res, 2001.

85. Fisher D.A., Internal layers in an "accublation" ice cap: a test for flow, Icarus, 144, 289294, 2000.

86. Foley, C. N., T. E. Economou, R. N. Clayton, and W. Dietrich, Calibration of the Mars Pathfinder alpha proton X-ray spectrometer, J. Geophys. Res., 108(E12), 8095, doi:10.1029/2002JE002018, in press, 2003a.

87. Foley, C. N., T. E. Economou, R. N. Clayton Final chemical results from the Mars Pathfinder alpha proton X-ray spectrometer, J. Geophys. Res., 108, NO. E12, 8096, doi:10.1029/2002JE002019, 2003b.

88. Forget, F., F. Hourdin, and O. Talagrand, CO2 snowfall on Mars: Simulation with a general circulation model, Icarus, 131 , 302-316, 1998.

89. Forget F. Mars CO2 ice polar cap // Review chapter from Solar System Ices 477-507. revised 1995. B.Schmitt et al. (eds.) Kluwer Academic, 1998b.

90. Frey, H. V. and J. H. Roark, Lowlying ancient terrain (LAT) on Mars The Western Arabian Shelf (WAS), Lunar Planet. Sci. Conf. XXVIII, 383-384,1997.

91. Haberle, R. A. et al. Orbital change experiments with a Mars general circulation model. Icarus 161,66-89, 2003.

92. Head J.W., Kreslavsky, Hiesinger H., et al. Oceans in the past history of Mars: Tests for their presence using Mars Orbiter Laser Altimetr (MOLA) data// J. Geophys. Res. Lett., 25,4401-4404, 1998.

93. Head J.W., H. Hiesinger, M.A. Ivanov, M.A. Kreslavsky. Possible ancient oceans on Mars: Evidence from Mars Orbiter Laser Altimeter data, Science, 286, 2134-2137,1999.

94. Head, J., and S. Pratt Extensive Hesperian-aged south polar ice cap on Mars: Evidence for massive melting and retreat, and lateral flow and ponding of meltwater. J. Geophys. Res. 106, 12,275-299, 2001.

95. Head J.W., J.F. Mustard, M.A. Kreslavsky, R.E. Milliken and D.R. Marchant, Recent ice ages on Mars, Nature, 426, 797-802, 2003.

96. Herkenhoff, K. Geology, composition, age, and stratigraphy of the polar layered deposits on Mars. In 1st International Conference on Mars Polar Science and Exploration. LPI Contrib. 953, pp. 18-19. 1998.

97. Herkenhoff, K., and J. Plaut 2000. Surface ages and resurfacing rates of the polar layered deposits on Mars. Icarus 144, 243-255.2000.

98. Hess, S. L., R. M. Henry, and J. E. Tillman, The seasonal variation of atmospheric pressure on Mars as affected by the south polar cap, J. Geophys. Res., 84 , 29232927, 1979.

99. Hess, S. L., J. A. Ryan, J. E. tillman, R. M. Henry, and C. B. Leovy, The annual cycle of pressure on Mars measured by Viking landers 1 and 2, Geophys. Res. Lett., 7 , 197200,1980.

100. Hoffman N. White Mars: a global evolution model for Mars' surface based on C02. Icarus 146: 326-343,1999

101. Hodges C.A. and H.J. Moore, The subglacial birth of Olympus Mons fnd its areoles, J. Geophys. Res., 84, 8061-8074, 1979.

102. Howard A.D., Cutts J.A., and Blasius K.R. Stratigraphic relationships within martian polar cap deposits// Icarus, 50,161-215,1982.

103. Jakosky B.M., Haberle R.M. The seasonal behavior of water on Mars, In Mars, H.H. Kieffer et al. eds, The University of Arizona Press, 969-1016,1992.

104. Jakosky B. M., Mellon, M.T. High-resolution thermal inertia mapping of Mars: Sites of exobiological interest // J.Geophys.Res. 2001. V.106. 23887-23908.

105. James, P. B., Recession of Martian north polar cap -1977-1978 Viking observations, J. Geophys. Res., 84 , 8332-8334, 1979.

106. James, P. B., and B. A. Cantor, Martian North Polar Cap Recession: 2000 Mars Orbiter Camera Observations, Icarus, 154 , 131-144, 2001.

107. Kieffer H.H., T.Z. Martin, S.C. Chase, et al., Martian north pole summer temperatures -Dirty water ice // Science. V. 194, P.1341,1976.

108. Karatekin O., Dehant V., de Viron O. Martian global scale seasonal C02 change: comparison of geodetic observations and numerical simulations II 6th Int. conf. on Mars in Pasadena. 2003. Abstract #3172.

109. Kargel J.S. and R.G. Storm, Ancient glaciation on Mars, Geology, 20, 3-7,1992.

110. Kargel J.S., V.R. Baker, J.E. Beget, J.F. Lockwood, T.L. Pewe, J.S. Shaw, R.G. Strom Evidence of ancient continental glaciation in the Martian northern plains. J. Geophys., 1995.

111. Kargel J.S. Possible composition and dynamics of martian polar caps and controls on ice cap behavior, First conference on Mars polar Science, abstract # 953,1998.

112. Kargel J.S., K.L.Tanaka, V.R. Baker, G. Komatsu, D.R. MacAyeal Formation and dissociation of clathrate hydrates on Mars: polar caps, northern plains, and highlands. 21st Lunar Planet. Sci. Conf. 1891, 2000.

113. Kieffer, H. H., T.Z. Martin, A.R. Peterfreund, B.M. Jakosky, E.D. Miner, F.D. Palluconi, Thermal and albedo mapping of Mars during the Viking primary mission, J.Geophys. Res., 82, p. 4249-4291, 1977.

114. Kieffer H.H. Mars south polar spring and summer temperatures A residual СОг frost // J. Geophys. Res., V. 84. P.8263., 1979.

115. Kieffer, H. H., T. N. Titus, K. F. Mullins, and P. R. Christensen, Mars south polar spring and summer behavior observed by TES: Seasonal cap evolution controlled by frost grain size, J. Geophys. Res., 105 , 9653-9699, 2000.

116. Kieffer, H. H., and T. N. Titus, TES Mapping of Mars' North Seasonal Cap, Icarus, 154 , 162-180, 2001.

117. Kossacki K.J., W. J. Markiewicz Martian seasonal CO2 ice in polygonal troughs in southern polar region: role of the distribution of subsurface H2O ice. Icarus 160: 73-85, 2002.

118. Kuzmin R.O. On possible structure of the Martian cryolithosphere. 8th Lunar Planet. Sei. Conf. 566-568, 1977.

119. Kuzmin R.O., Morphology of fresh Martian craters as an indicator of the depth of the upper boundary of the ice-bearing permafrost: a photogeologic study. 11th Lunar Planet. Sei. Conf. 585-586,1980

120. Kuzmin R.O., E.V. Zabalueva On salt solution of the Martian cryolithosphere. Solar Syst. Res. 32:187-197, 1998.

121. Mangold, M. et al. High latitude patterned grounds on Mars: Evidence for recent melting of nearsurface ground ice. Lunar Planet. Sci. XXXIII, abstr. 1219, 2002.

122. Masursky H.J., Boyce J.M., Dial A.L. et al., Classification and time formation of martian channels based on Viking data//J. Geophys. Res., 82, 4016-4038,1977.

123. Maurice, S., W. C. Feldman, D. J. Lawrence, O. Gasnault, C. d'Uston, I. Genetay, and P. G. Lucey . High-energy neutrons from the Moon, J. Geophys. Res., 105, 20,36520,375, 2000a.

124. Maurice, S., W. C. Feldman, R. Little, R. C. Elphic, D. J. Lawrence, O. Gasnault, and A. B. Binder, Detection of Sm and Gd with the Lunar Prospector Neutron spectrometer, Proc. Lunar Planet. Sci. Conf. 31st, abstract 1433, 2000b.

125. Maurice, S., W. Feldman, D. J. Lawrence, R. C. Elphic, J. R. Johnson, S. Chevrel, and I. Genetay, A maturity parameter of the lunar regolith from neutron data, Proc. Lunar Planet. Sci. Conf. 32nd, abstract 2033, 2001.

126. Mellon M.T., B.M. Jakosky Geographic variations in the thermal and diffusive stability of ground ice on Mars. J. Geophys. Res. 98(E2): 3345-3364,1993.

127. Mellon M.T., B.M. Jakosky, S.E. Postawko The persistence of equatorial ground ice on Mars. J. Geophys. Res. 102: 19357-19369, 1997.

128. Mellon M.T., Phillips, R.J. Recent gullies on Mars and the source of liquid water // J.Geophys. Res., 106, 23165-23180, 2001.

129. Mellon M.T., W.C. Feldman, T.H. Prettyman, Theory of ground ice on Mars and implications to the neutron leakage flux. Sixth Int'l. Conf. Mars, abstr. 3142, 2003

130. Mellon M.T., B.M. Jakosky The distribution and behavior of Martian ground ice during past and present epochs. J. Geophys. Res. 100(E6): 11781-11799,1995.

131. Malin M. C., Edgett K.S. Evidence for Recent Groundwater Seepage and Surface ^ Runoff on Mars, Science. V. 288. 2330., 2000.

132. McSween, H. Y., Jr., et al., Chemical, multispectral, and textural constraints on the composition and origin of rocks at the Mars Pathfinder landing site, J. Geophys. Res., 104(E4), 8679-8715,1999.

133. Milliken, R. E. et al. Viscous flow features on the surface of Mars: Observations from high-resolution MOC images. J. Geophys. Res. 108, doi:10.1029/2002JE002005, 2003.

134. Mischna, M. et al. On the orbital forcing of Martian water and CO2 cycles: A general circulation model study with simplified volatile schemes. J. Geophys. Res. 108, doi:10.1029/2003JE002051 (2003).

135. Mitrofanov I.G., Anfimov D.S., Kozyrev A.S., et al. Maps of subsurface hydrogen from High Energy Neutron Detector // Science. 2002. V. 297. P.78-81.

136. Mitrofanov I.G., Zuber M.T., Litvak M.L. CO2 snow depth and subsurface water-ice abundance in the northern hemisphere of Mars // Science 2003a. V. 300. P.2081-2084.

137. Mitrofanov I.G., Litvak M.L., Kozyrev A.S., et al. Vertical distribution of shallow water inthe distinguishable regions at low and high latitudes of Mars: Neutron data deconvolution of HEND // 6th Int. conf. on Mars in Pasadena. 2003b. Abstract #3080.

138. Mohlmann D. Adsorption water in mid and low latitude martian soil, Proceeding of the Second European Workshop on Exo/Astrobiology. SP-518,169-172, 2002.

139. Mouginis-Mark P.J., Martian fluidized crater morphology: variations with crater size, latitude, altitude, and target material. J. Geophys. Res. 84: 8011-8022,1979.

140. Murray B.C., Soderblom L.A., Cutts J.A. et al. Geological framework of the south pole region of Mars// Icarus, 17,328-345,1972.

141. Murray B.C., L.A. Soderblom, J.A. Cutts, R.P.Sharp, D.J. Milton, R.B. Leighton, k Geological framework of the south polar region of Mars, Icarus, 17, 328-345.

142. Mutch T.A.R.E. Arvidson, A.B. Binder, E.A. Guinness, E.C. Morris The geology of the

143. Viking 2 landing site. J. Geophys. Res. 82:4452-4467,1977.

144. Mustard, J. F. et al. Evidence for recent climate change on Mars from the identification of youthful near-surface ground ice. Nature 412, 411-414, 2001.

145. Neugebauer G., G. Munch, H. Kieffer, S.C. Chase, E. Miner, Mariner 1969 infrared radiometer results: Temperatures and thermal properties of the martian surface. Astron. J., 76, 719-728, 1971.

146. Paige D.A., Herkenhoff, K. E.; Murray, B. C. Mariner 9 observations of the south polar Cap of Mars Evidence for residual C02 frost // J. Geophys. Res., 95, 1319., 1990.

147. Paige, D. A., and A. P. Ingersoll, Annual heat balance of Martian polar caps Viking observations, Science, 228 ,1160-1168,1985.

148. Paige, D. A., and S. E. Wood, Modeling the Martian Seasonal CO2 Cycle. 2. Interannual Variability, Icarus, 99 ,15-27,1992.

149. Parker T., R.S. Saunders, D.M. Schneeberger, Transitional morphology in the west dueteronilus Mensae region of Mars: Implications for modification of the lowland/upland boundary, Icarus, 82,111-145,1989.

150. Parker T.J., D.S. Gorsline, R.S. Saunders, D.C. Pieri, D.M. Schneeberger, Coastal geomorphology of the Martian northern plains, J. Geophys. Res., 98, 11061-11078, 1993.

151. Plaut, J., R. Kahn, E. Guiness, and R. Arvidson. Accumulation of sedimentary debris in the south polar region of Mars and implications for climate history. Icarus 76, 357377.1988.

152. Pollack J.B., Kasting J.F., Richardson S.M. et al. The case for wet, warm climate on early Mars// Icarus, 71, 203-224, 1987.

153. Pollack, J. B., R. M. Haberle, and J. Schae.er, Simulations of the general circulation of the Martian atmosphere 1. Polar processes, J. Geophys. Res., 95 ,1447-1473,1990.

154. Prettyman T.N., Feldman W.C., Boynton W.V., et al. Atmospheric corrections for neutrons reveal variations in surface composition in the Tharsis region // LPSC XXXIV. 2003. Abstract #1950.

155. Russell P., Head J.W. The Martian hydrosphere/cryosphere system: implications of the absence of hydrologic activity at Lyot crater // Geophys. Res. Lett. 2002, V. 29. Doi: 10.1029/2002GL015178.

156. Richardson, M. I. and R.J. Wilson, Investigation of the nature and stability of the Martian seasonal water cycle with a general circulation model. J. Geophys. Res. 107, doi:10.1029/2001JE001536, 2002.

157. Richardson, M. I. et al. Obliquity, ice sheets, and layered sediments on Mars: What spacecraft observations and climate models are telling us. Lunar Planet. Sci. XXXIV, abstr. 1281, 2003.

158. Rieder, R., H. Wa' nke, T. Economou, and A. Turkevich, Determination ofthe chemical composition of Martian Soil and rocks: The alpha proton X-ray spectrometer, J. Geophys. Res., 102(E2), 4027-4044,1997b.

159. Rossbacher L.A., S Judson Ground ice on Mars: Inventory, distribution and resulting landforms, Icarus, 45, 39-59,1981.

160. Schultz P.H., D.E.Gault, Atmospheric effect on Martian ejecta emplacement. J.Geophys. Res. 84: 7669-7687, 1979.

161. Schultz P.H., D.E.Gault, On the formation of contiguous ramparts around Martian impact craters. 15th Lunar Planet. Sci. Conf. 732-733,1984.

162. Schultz P.H., Lutz A.B. Polar wandering on Mars // Icarus. 1988. V. 73. P. 91-141.

163. Scott, D.H., Carr, M.H. Geologic map of Mars. Atlas of Mars, Map 1-1083, USGS, 1978.

164. Scott, D.H., Tanaka, K.L. Geologic Map of the Western Equatorial Region of Mars. Atlas of Mars, Map 1-1802-A, USGS, 1986.V

165. Seibert N.M., J.S. Kargel Small-scale Martian polygonal terrain: implications for liquid surface water. Geophys. Res. Lett. 28: 899-902, 2001.

166. Smith, D. E., M. T. Zuber, R. M. Haberle, D. D. Rowlands, and J. R. Murphy, The Mars seasonal CO2 cycle and the time variation of the gravity .eld: A General Circulation Model simulation, J. Geophys. Res., 104 ,1885-1896,1999.

167. Smith, D. E., M.T. Zuber, and G. A. Neumann, Seasonal variation of snow depth on Mars, Science, 294 , 2141-2146, 2001a.

168. Smith, D. E., et al., Mars Orbiter Laser Altimeter: Experiment summary after the .rst year of global mapping of Mars, J. Geophys. Res., 106 , 23,689-23,722, 2001b.

169. Smith, D.E., Zuber, M.T. The masses of Mars's seasonal polar icecaps. 3th Int. conf. on Mars polar science. 2003. Abstract #8063.

170. Space Science Series. 1993. P. 557-593

171. Squyres S.W. and M.H. Carr, Geomorphic evidence for the distribution of ground ice on Mars, Science, 231, 249-252,1986.

172. Surkov Y. A., Moskalyova L.P., Kirnozov F.F. et al. Preliminafy results of investigations of gamma-radiation from Mars from Mars-5 observations// Space Research XVI 9931000, 1976.

173. Surkov Y.A., Moskalyova L.P., Manvelyan O.S. et al. Geochemical interpretations of the results of measuring gamma-radiation of Mars// LPSC 11th, 669-676,1980.

174. Surkov Y.A., Barsukov V.L., Moskalyova L.P. et al. Determination of the elemental composition of Martian rocks from PHOBOS 2// Nature, v. 341, 595-598,1989.

175. Surkov, Y. A., L. P. Moskaleva, V. P. Kharyukova, O. S. Manvelyan, and A. Golovin, Gamma ray spectrometry of Mars, in Remote Geochemical Analysis, edited by C. Pieters and P. Englert, p. 413, Cambridge Univ. Press, New York., 1993.

176. Tanaka K.L. and D.H. Scott, Geologic map of the polar regions of Mars. U.S. Geological Survey Misc. Inv. 1987.

177. Tanaka K.L., Dust and ice deposition in the martian geologic record, Icarus, 144, 254266, 2000.

178. Thomas P.C., C. Weitz, Dune sand materials and polar layered deposits on Mars, Icarus, 81, 185-215,1989.

179. Thomas, P., S. Squyres, K. Herkenhoff, A. Howard, and B. Murray. Polar deposits of Mars. In Mars (H. H. Kieffer, B. Jakosky, C. Synder,M.Matthews, Eds.), pp. 767-795. Univ. of Arizona Press, Tucson. 1992

180. Tillman J., Johnson N.C., Guttorp P., et al. The martian annual atmospheric pressure cycle years without great dust storms // 1993. J. Geophys. Res.V. 98. P. 1096310971.

181. Titus T.N., H.H. Kieffer, P.R. Christensen, Exposed water ice discovered near the south pole of Mars. Science 299:1048-1051, 2003

182. Toon O.B., J.B. Pollack, W. Ward, J.A. Burns, K. Bilski The astronomical theory of climatic change on Mars. Icarus 44: 552-607,1980.

183. Touma, J. and J. Wisdom, The chaotic obliquity of Mars. Science 259, 1294-1297, 1993.

184. Van Dilla M.A., Anderson E.C. , Metzger A.E., et al. Lunar composition by scintillation spectroscopy//IRE Trans. Nucl. Sci., NS-9,405-412, 1962.

185. Wa'nke, H., J. Bru ckner, G. Dreibus, R. Rieder, and I. Ryabchikov, Chemical composition of the rocks and soils at the Pathfinder landing site, Space Sci. Rev., 96, 317- 330, 2001.

186. Ward, W. R. in Mars (eds Kieffer, H. H. et al.) 298-320, Univ. Arizona Press, Tucson, AZ, 1992.

187. Waters L. S., Ed., MCNPX User's Guide (document LA-UR-99-6058) (Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, 1999).

188. Wohletz K.H., M.F.Sheridan, Martian rampart crater ejecta: experiments and analysis of melt-water interaction. Icarus 56:15-37., 1983.

189. Yoder C.F., Konopliv A.S., Yuan D.N., et al. Fluid core size of Mars from detection of the solar tide // Science. 2003. V. 300. P. 299-303.

190. Yoshikawa K. Contraction cracking and ice wedge polygons in Mars. Second Mars Polar Sci. Conf.: 186-187, 2000.

191. Zent A.P., Fanale F.P., Salvail J.R. et al. Distribution and state of H2O in the high latitude shallow subsurface of Mars// Icarus, 67, 19-36,1986.

192. Zent A.P., Quinn R.C. Simultaneous adsorption of CO2 and H2O under Mars-loke conditions and application to the evolution of the Martian climate, J. Geophys. Res., V. 100. P. 5341-5349,1995.

193. Zoltai T, J.H. Stout Mineralogy: Concepts and Principles. Burgess, Minneapolis, 1984.

194. Zuber M.T. D.E. Smith S.C. Solomon et al., Observations of north polar region of Mars from Mars Orbiter Laser Altimeter, Science, 282, 2053-2060.