Происхождение и эволюция самых похожих на марсианские ярдангов в бассейне Цайдэм на северо-западе Китая

Ландшафты, высеченные ветром на Земле и Марсе

Пустыни северо-западного Китая демонстрируют одни из самых инопланетных форм на нашей планете: длинные, обтекаемые гребни, выдолбленные ветром и называемые ярдангами. Эти образования настолько похоже на объекты, наблюдаемые на Марсе, что учёные используют их как естественную лабораторию для понимания истории поверхности Красной планеты. Обобщённое здесь исследование задаёт на первый взгляд простейший вопрос: когда и почему возникло это обширное «марсианское» поле ярдангов в бассейне Цайдэм?

Пустыня, похожая на другой мир

Бассейн Цайдэм расположен высоко на северо-восточном крае Тибетского плато, в окружении трёх хребтов и на высоте около 3000 метров над уровнем моря. Сегодня он гипeraridный: осадки часто составляют меньше нескольких сантиметров в год, тогда как испарение может достигать нескольких метров. Растительность редкая, суточные и сезонные колебания температур велики, а ветер действует постоянно. На площади примерно 38 800 квадратных километров бассейн содержит поразительное разнообразие ярдангов — от низких «китовидных» форм до острых гребней и пирамид, некоторые тянутся на километры. Их обтекаемые очертания указывают в одном общем направлении с северо-запада на юго-восток, совпадая с доминирующими ветрами, которые проходят через разрывы в горах Алтын. Однако до настоящего времени учёным не хватало общей по бассейну хронологии: когда именно появились эти формы и какие внешние условия стимулировали их развитие.

От древних озёр к ветровым гребням

Изучив семь репрезентативных выходов ярдангов по всему бассейну, исследователи показали, что эти выточенные гребни на самом деле являются эродированными остатками древних озёрных отложений. Породы в основном представляют собой аргиллиты и алевролиты, отложенные в средах от глубоких спокойных озёр до мелководных береговых зон, подверженных штормам мелких участков и солончаков, богатых минералами, такими как галит и гипс. Эти мягкие, слоистые отложения слабо цементированы и легко распадаются под действием замерзания и оттаивания, роста солевых кристаллов и слабого химического выветривания, что делает их идеальным сырьём для ветра. Под сегодняшней сухой пустыней керны показывают, что большая часть бассейна когда-то была занята обширными озёрами в ранней части ледникового периода, образуя мозаику «пан-озёр», а не единое однородное водоём.

Чтение времени в зернах песка

Чтобы установить, когда озёра высохли и началось формирование ярдангов, команда использовала два метода, действующие как крошечные часы внутри минеральных зёрен: электронно-спинный резонанс (ЭСР) и оптически стимулированная люминесценция (ОСЛ). Обе техники измеряют, сколько естественного радиационного повреждения накоплено в кристаллах кварца и полевых шпатов с тех пор, как они в последний раз подвергались воздействию солнечного света или нагрева. Восемнадцать ЭСР-возрастов и четыре ОСЛ-возраста из песконосных слоёв внутри последовательностей ярдангов показывают ясную закономерность по бассейну. На северо-западе верхние озёрные отложения высохли примерно 0,8 млн лет назад. В центральной части бассейна высыхание происходило между ~0,8 и 0,6 млн лет назад. Дальше на юго-восток озёра сохранялись дольше, исчезая приблизительно между 0,5 и 0,3 млн лет назад. Поскольку выветривание ветром следовало вскоре после обнажения озёрных лож, эти даты фактически отмечают поэтапное рождение современного поля ярдангов.

Ледниковые периоды, усиление ветров и движущийся берег

Временные рамки этого продвижения с северо-запада на юго-восток согласуются с крупными переменами в региональном и глобальном климате. Около 0,8 млн лет назад, в ключевой момент изменения цикла ледниковых периодов, известном как среднеплейстоценовый переход, ледяные щиты по Евразии стали более массивными и устойчивыми. Это усиление способствовало усилению Сибирского антициклона — огромной шапки холодного и плотного воздуха, доминирующей в зимней погоде северной Азии. Более сильные, более холодные области высокого давления вызвали более засушливые условия и мощные северо-западные ветры в бассейн Цайдэм, особенно через горные разрезы на северо-западе. Локальные климатические записи — от нарастания солевых отложений в кернах озёр до изменений в химических и изотопных сигнатурах — показывают усиление аридности после ~0,8 млн лет назад и вновь после ~0,4 млн лет назад. Одновременно тектоническое поднятие гор Алтын наклонило бассейн и сдвинул водные массы озёр постепенно к юго-востоку. Сочетание усыхающих озёр, усиленных ветров и меняющегося рельефа объясняет поэтапное распространение формирования ярдангов от ветреного северо-запада к более защищённому юго-востоку.

Что это значит для понимания Марса

Для неспециалиста ключевая мысль такова: эти впечатляющие пустынные гребни являются «ископаемыми» исчезнувших озёр, созданными ветром после того, как климат стал гораздо холоднее и суше. В бассейне Цайдэм этот переход начался примерно 0,8 млн лет назад и происходил ступенчато в течение полумиллиона лет под воздействием и климата, и медленного поднятия гор. На Марсе видны очень похожие обтекаемые гребни, вырезанные в слоистых отложениях, которые, вероятно, начинались как озёрные ложа или речные дельты. Расшифровка того, как образовались земные, наиболее похожие на марсианские ярданги, усиливает идею о том, что марсианские ярданги тоже отражают историю древней воды, за которой последовали длительные сухие и ветреные условия. Иначе говоря, высокогорная пустыня Китая не только демонстрирует, как ландшафты реагируют на колебания климата ледниковых периодов, но и предоставляет важное окно в экологическую историю другой планеты.

Цитирование: Sun, J., Lü, T., Zhou, K. et al. Origin and evolution of the most Mars-like yardang landforms in the Qaidam Basin of Northwest China. Commun Earth Environ 7, 177 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03202-x

Ключевые слова: ярданги, бассейн Цайдэм, марсианские аналоги, палеоклимат, ветровая эрозия