Крупнейшая в Солнечной системе система каньонов Долины Маринера на Марсе остается тектонически активной. Ученые доказали, что древние разломы планеты продолжают смещаться на глубине десятков километров под поверхностью, согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications.
Международная группа исследователей из Имперского колледжа Лондона и Колумбийского университета установила, что гигантский марсианский каньон не является заброшенным геологическим памятником. Новые данные получены при повторном анализе сейсмического события S0976a, которое посадочный аппарат NASA InSight зарегистрировал 25 августа 2021 года.
Разломы западного полушария Марса подают сейсмические сигналы
Зарегистрированное сейсмическое событие привлекло внимание исследователей своей необычной локализацией. Колебания пришли с противоположной стороны планеты относительно модуля InSight и стали единственным за всю миссию толчком, источник которого специалисты смогли уверенно локализовать в западном полушарии Марса.
Ученые рассматривали различные версии происхождения сигнала, включая падение метеоритов и масштабные оползни, способные вызвать вибрации в коре. Однако детальные расчеты амплитуды, полярности и времени прибытия сейсмических волн исключили поверхностные факторы. Спутниковые снимки, полученные аппаратом NASA Mars Reconnaissance Orbiter, также не зафиксировали новых ударных кратеров или следов обвалов в предполагаемом районе.
Как ученые раскрыли природу толчков в Долинах Маринера
Математическое моделирование показало, что причиной марсотрясения стал сдвиговый разлом. Два крупных блока марсианской коры совершили горизонтальное скольжение относительно друг друга на глубине от 20 до 40 километров под западной частью каньонной системы.
Сейсмические волны этого марсотрясения прошли через ядро планеты, что помогло исследователям изучить глубочайшие недра Марса и одновременно получить информацию о самом источнике толчка.
«Событие S0976a оказалось необычайным событием, сыгравшим важную роль в нашем понимании Красной планеты», — заявила старший автор исследования, доцент кафедры наук о Земле и планетах в Имперском колледже Доен Ким.
«Его волны прошли через ядро и помогли нам исследовать глубочайшую часть Марса, и теперь они рассказывают нам о том, что произошло у самого источника. Из одного марсотрясения мы можем узнать как о центре планеты, так и об активном разломе под одним из ее самых примечательных ландшафтов», — отмечают исследователи.
«Что делает результат убедительным, так это то, что несколько совершенно разных типов доказательств указывают в одном направлении», — подчеркнул ведущий автор работы Джун-Хун Сон.
Jung-Hun Song, Postdoctoral Researcher, Department of Earth Science and Engineering at Imperial
«Долины Маринера — это одна из самых впечатляющих геологических структур во всей Солнечной системе, но до сих пор мы не знали наверняка, что ее разломы все еще активны», — добавил Сон.
Jung-Hun Song, lead author of the study from Imperial’s Department of Earth Science and Engineering
«То, что мы видим, заключается в том, что это не просто “мертвый” ископаемый ландшафт, так как разломы глубоко под каньоном все еще могут проскальзывать и вызывать марсотрясения, спустя долгое время после того, как геологические процессы, которые их первоначально сформировали, прекратились», — пояснил ученый.
Jung-Hun Song
«Это делает наши новые результаты особенно важными, поскольку Марс дает нам совершенно другой естественный эксперимент», — отметил соавтор исследования, геолог Фоларин Колаволе из обсерватории Ламонт-Доэрти, входящей в состав Колумбийского климатического школы, и доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде.
Folarin Kolawole, geologist at the Lamont-Doherty Earth Observatory and assistant professor of Earth and Environmental Sciences
Протяженность Долин Маринера достигает 3900 километров при ширине до 600 километров и глубине более девяти километров. Масштабы этой структуры значительно превосходят земной Большой каньон.
Кора Марса сохраняет подвижность без литосферных плит
В отличие от Земли, где литосферные плиты постоянно движутся и сталкиваются, Марс устроен иначе. Его внешняя твердая оболочка функционирует как единый массив, который постепенно остывает. Напряжение в коре возникает из-за общего охлаждения планеты, давления со стороны мощного вулканического региона Фарсида и локальных нагрузок, создаваемых самим гигантским каньоном.
Авторы исследования пришли к выводу, что структуры, заложившиеся миллиарды лет назад при формировании планеты, сохраняют достаточную хрупкость для повторных разрывов под действием современных сил.
Полученные данные пополнили список марсианских регионов с доказанной активностью, куда ранее вошли борозды Цербера и равнина Элизий. Несмотря на завершение работы миссии InSight в конце 2022 года, архивные сейсмические записи продолжают раскрывать подробности о внутреннем строении Красной планеты.
В исследовании также принимали участие специалисты с кафедры наук о Земле и об окружающей среде Колумбийского университета и с кафедры наук о Земле и изменения окружающей среды Университета Иллинойса в Урбана-Шампейне.
Благодаря новым данным ученые установили, что напряжения в марсианской коре значительно варьируются от места к месту, а не подчиняются какому-то одному общему планетарному паттерну, что подтверждается активностью под Долинами Маринера, трещинами Цербер и южной частью равнины Элизий.
Какие еще скрытые разломы под гигантскими марсианскими ландшафтами способны порождать сейсмическую активность сегодня?
Ещё по этой теме
