Еще несколько недель назад Марс был мертвой планетой. Последние извержения вулканов там происходили миллиарды лет назад и подавляющее большинство специалистов считало, что с тех пор недра планеты практически неподвижны.
Однако новаторское исследование, опубликованное в понедельник, полностью изменило эту точку зрения. В статье анализируются данные нескольких орбитальные зонды а также десятки марсотрясений, снятых Insight, космическим кораблем НАСА, расположенным вблизи экватора Красной планеты, который был первым спутником, зафиксировавшим сейсмические движения на Марсе.
Выводы исследования убедительны: недра Elysium Planitia, одной из крупнейших марсианских равнин, содержат область проявления вулканической активности диаметром около 4000 километров (2485 миль), что соответствует размеру Западной Европы. В исследовании отмечается, что Марс теперь стал третьей планетой внутри Солнечной системы с известным активным вулканизмом, наряду с Землей и Венерой.
Работу выполнили Адриан Броке и Джефф Эндрюс-Ханна, ученые Лунной и планетарной лаборатории Аризонского университета. Оба проанализировали различные наборы данных, записанных зондами, которые десятилетиями изучали Красную планету, такими как NASA Mars Global Surveyor и Mars Reconnaissance Orbiter.
Вместе с другими миссиями эти анализы позволили составить подробные топографические карты, а также изучить изменения гравитационного притяжения планеты, которое зависит от состава как поверхностных слоев, так и слоев ядра. Добавляя недавние выводы Insight, оба исследователя приходят к выводу, что наиболее правдоподобным объяснением сейсмической активности является существование огромного мантийного плюма в этой части Марса — большого каменного канала, соединяющего нижнюю мантию планеты с ее внешней корой.
Температура шлейфа на 100-300 градусов Цельсия (212-572 градуса по Фаренгейту) выше, чем на остальной части планеты, поэтому, несмотря на то, что он находится в твердом состоянии, он медленно течет вверх. Голова этого шлейфа находится на глубине от 25 до 200 километров. Если бы он достиг расстояния около 10 километров от поверхности, шлейф мог бы нагреть кору до точки плавления, вызвав извержение лавы. По мнению авторов исследования, опубликованного в Астрономия природывысокая сейсмическая активность, зафиксированная Insight, указывает на то, что эта область «активна» и что в недрах уже могут быть отложения лавы.
Броке объясняет: «В другой работе нашей группы мы обнаружили самый последний случай вулканизма в истории Марса; небольшое отложение пепла диаметром около 20 километров прямо в центре мантийного плюма. Ему около 50 000 лет, то есть вчера по геологическим меркам. Все это говорит нам о том, что этот регион сегодня активен».
«Наше открытие предполагает, что на Марсе могло произойти извержение»
В 1990 году группа ученых смоделировала мантийный шлейф, используя коробку, наполненную сиропом разной плотности. Одна из созданных форм напоминает то, что должно происходить сейчас в марсианской коре, с округлой головкой плюма, напоминающей гриб, продавливающей кору Красной планеты. Давление может формировать отложения магмы в земной коре и вызывать извержения в геологических временных масштабах, объясняет Эндрюс-Ханна, соавтор статьи. «Наше открытие подразумевает, что на Марсе могло произойти извержение; это может произойти сегодня или через миллион лет или около того, что по этим меркам очень мало. Это, безусловно, самый интересный регион на Марсе сегодня».
Давление шлейфа на кору планеты вызвало во всем регионе выпуклую форму, возвышающуюся над окружающей местностью на один-два километра. Это также вызвало огромную сеть трещин и разломов, известную как желоб Цербера, самую длинную в своем роде на планете, протяженностью около 1300 километров.
Этот вулканизм на Марсе и похож, и отличается от земного. Тот же процесс мантийных плюмов и горячих точек происходит в таких местах, как Гавайи или Канарские острова. Поскольку на Земле есть тектонические плиты, которые движутся по мантии подобно огромным плотам, плюмы вызывают извержения, которые создают цепи островов. На Марсе нет тектоники плит, поэтому возможные извержения сосредоточены в одной точке.
Обнаруженный на Марсе мантийный плюм намного крупнее любого из когда-либо существовавших на Земле, хотя время его возникновения и извержения гораздо больше, поскольку Марс холоднее и имеет меньшую гравитациюбудучи меньше Земли.
Броке сравнивает эти открытия с результатами 1970-х годов, когда сейсмические эксперименты, проведенные космическим кораблем «Аполлон», включая запуск бомб, показали, что Луна не является инертным спутником, а содержит расплавленное каменное ядро. «Большинство также видят Марс как маленький, холодный, мертвый мир, но открытие этого большого мантийного шлейфа — это сдвиг парадигмы. Ни одна модель не предсказала существование активного вулканизма на Марсе, поэтому нам придется переписать геологическую историю планеты, чтобы объяснить, как она могла образоваться».
Новые данные подразумевают, что Insight зависает над вулканическим шлейфом, хотя это может не сильно изменить его судьбу. Космический корабль находится в западной части активной зоны, далеко от ее центра, и лава будет течь на восток, поэтому маловероятно, что извержение может повредить его каким-либо образом. «Наши планы не сильно изменятся», — говорит Саймон Шталер, геофизик из Швейцарского федерального технологического института, участвовавший в миссии Insight. «Зонд вот-вот разрядится из-за скопившейся грязи на солнечных панелях. Что мы можем сделать, пока батареи не разрядятся, так это переоценить наш способ измерения землетрясений, чтобы объяснить существование этого шлейфа. Сейсмические волны распространяются быстрее, когда земля холодная. До сих пор мы предполагали, что температура однородна, но теперь мы знаем, что существует большая теплая зона».
На Земле вулканизм является одним из основных факторов изменения климата и стихийных бедствий. вымирание динозавров около 65 миллионов лет назад, как полагают, произошло отчасти из-за массивного извержения, которое длилось почти миллион лет и привело к охлаждению Земли. Это, по словам Шталера, было бы «невозможно» на Марсе, потому что вулканизм там слишком медленный. «В любом случае, это важное открытие — обнаружить, что планета не мертва», — добавляет он.
Исследование несет в себе два важных следствия для будущего роботизированные и человеческие исследования на Марсе. Считается, что если на Красной планете есть жизнь, она должна быть в форме микробов, скрывающихся под поверхностью, чтобы избежать высокой радиации. Тот факт, что здесь есть вулканизм и более высокие температуры, может сделать это место более гостеприимным для таких организмов и, следовательно, хорошим местом для отправки в будущем. роботизированные миссии. Эта новая информация также, вероятно, повлияет на план будущих пилотируемых миссий на Марс: Elysium Planitia в настоящее время является единственным известным местом, где может быть создана действующая геотермальная база для обеспечения астронавтов теплом и энергией.
Подписаться на наш еженедельный информационный бюллетень чтобы получить больше новостей на английском языке от EL PAÍS USA Edition
