Przez dziesięciolecia uważano, że Mars będzie geologicznie martwą planetą: jego wnętrze składałoby się głównie z litej i nieruchomej skały, bardzo różniącej się od naszego uwarstwionego świata, z płynnym żelaznym rdzeniem, które kieruje jego aktywność na zewnątrz, tworząc wulkanizm lub przemieszczenie płyt tektonicznych. Jednak w ostatnich latach pewne wnioski wstrząsnęły tą teorią: na Czerwonej Planecie odkryto wszystko, od „niedawnej” magmy po obfitą i ciągłą aktywność sejsmiczną. Czy nasz sąsiad też żyje?
Do tej hipotezy dodano teraz nowe badanie opublikowane w „Nature Communications”, w którym stwierdza się, że pod wielką marsjańską równiną zwaną Elysium Planitia znajduje się kolosalny pióropusz konwekcyjny o szerokości około 4.000 kilometrów, podobny do Europy Zachodniej, który napędzał stopioną magmę z Marsjańskie wnętrze na powierzchnię, co czyni go geologicznie aktywnym światem. I może też wybuchnąć na naszych oczach.
„Chociaż większość aktywności wulkanicznej i tektonicznej na Marsie wytworzyła pierwsze 1.500 miliarda lat jego historii geologicznej, niedawny aktywny wulkanizm, tektonizm i aktywność sejsmiczna na Elysium Planitia ujawniają ciągłą aktywność”, piszą autorzy Adrien Broquet i Jeffrey Andrews-Hanna z University z Arizony. „Aktywność pióropusza wyjaśnia mapy topograficzne regionalnego maksimum i grawitacji, niedawnego wulkanizmu i aktywności sejsmicznej, a także powstawanie stref wulkanicznych Elysium Planitia”.
sprzeczne dowody
Mars wykazał bardzo przekonujące oznaki śmierci geologicznej, zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz: jego stosunkowo stara powierzchnia, bez płyt tektonicznych lub obszarów najwyraźniej niedawnej aktywności wulkanicznej; Obecny brak globalnego pola magnetycznego również nie pomaga (nasze jest tworzone z naszego stopionego żelaznego rdzenia), chociaż istnieją badania, które wskazują, że istniało ono w przeszłości. Wszystko to zdawało się wskazywać na to, że Czerwona Planeta od powierzchni po najgłębsze wnętrze jest solidną i nieruchomą skałą.
Jednak w ostatnim czasie przeprowadzono niepokojące wyniki, które obalają tę teorię. Na przykład meteoryt pochodzenia marsjańskiego, który dotarł do Ziemi, wykazywał oznaki konwekcji płaszcza (to znaczy, że wytworzył strumienie gorętszej materii we wnętrzu Marsa) około 500 milionów lat temu, 1.000 miliard lat po jego narodzinach.
Wkrótce potem zdjęcia satelitarne pokazały powierzchniowe osady wulkaniczne (tj. zestaloną magmę) w systemie szczelin o nazwie Cerberus Fossae, który obejmuje 1.000 kilometrów w Elysium Planitia. Najciekawsze w tym odkryciu jest to, że naukowcy datują powstanie tego materiału na zaledwie 50.000 XNUMX lat temu, co byłoby kosmicznym „westchnieniem” w odniesieniu do formowania się planet.
Część systemu Cerberus Fossae w Elysium Planitia, w pobliżu marsjańskiego równika Mars express Esa
W 2018 roku sonda Mars InSight wylądowała dokładnie na Elysium Planitia, która dosłownie zepsuła się dopiero jak Marsjanin podsłuchał, co dzieje się w środku. Nasze instrumenty wykryły znaczącą aktywność sejsmiczną, która wyjaśniała aktywność wulkaniczną ujawnioną w poprzednich badaniach. I na tym się nie kończy: zaobserwowano również, że lokalna grawitacja w Elysium Planitia jest niezwykle silna, co byłoby zgodne z jakimś rodzajem działalności podziemnej.
Niedawno opublikowane badanie w „Science” przeanalizowało grupę ponad 20 niedawnych trzęsień ziemi na Marsie, z których wszystkie pochodziły z Cerberus Fossae. Badanie wykazało, że te trzęsienia ziemi o niskiej częstotliwości wskazują na ciepłe źródło, które można wytłumaczyć obecną stopioną lawą.
Biorąc pod uwagę wszystkie te wskazówki, Broquet i Andrew-Hanna szukali teorii, która mogłaby wyjaśnić każde z tych zjawisk, która pasuje do pewnego rodzaju złoża magmy o szerokości około 4.000 kilometrów, zwanego pióropuszem, który wybrzuszyłby ten obszar i który, co więcej, byłby gotowy do wybuchu w stosunkowo krótkim czasie (w skali planetarnej).
Mapa pokazująca położenie pióropusza płaszcza w kontekście wykrycia sejsmicznego z InSight Broquet i Andrews-Hanna, Nat. Astro. , 2022
Aby dopasować obserwowane dane, w tym epicentra aktywności sejsmicznej wykryte przez InSight, pióropusz będzie miał co najmniej 3.500 kilometrów szerokości – chociaż szacują, że z pewnością osiągnie 4.000 kilometrów – i będzie od 95 do 285 stopni cieplejszy niż reszta planety. Jest to bardzo podobne do pióropuszy płaszcza na Ziemi, które napędzały prehistoryczną aktywność wulkaniczną, która stworzyła na przykład Pułapki Decaan (jedna z największych formacji wulkanicznych na naszej planecie, znaleziona na płaskowyżu Dekanu w środkowo-zachodnich Indiach) lub Brito-Arktic prowincja magmowa. Wyspy Kanaryjskie również zostałyby stworzone według podobnego modelu.
„Chociaż Mars jest mniejszy od Ziemi, w jego wnętrzu mogą tworzyć się pióropusze podobnej wielkości z powodu niższej grawitacji i większej lepkości marsjańskiego płaszcza” – piszą naukowcy w swoim artykule. Najlepiej dopasowane centrum głowy pióropusza, oparte wyłącznie na danych grawitacyjnych i topograficznych, znajduje się dokładnie w centrum Cerberus Fossae, gdzie zlokalizowano zarówno niedawny wulkanizm, jak i większość trzęsień ziemi”.
Naukowcy twierdzą, że oznacza to, że Mars byłby trzecią planetą w Układzie Słonecznym z aktywnością pióropuszy płaszcza, łączącą Ziemię i Wenus.
Implikacje tego ustalenia
Nie oznacza to, że Mars to świat z ogromnymi wulkanami, które nieustannie wyrzucają magmę ze swoich kraterów; ale ma w sobie ciepło, które mogłoby zapobiec zamarzaniu jezior pod powierzchnią Marsa. To z kolei ma implikacje dla poszukiwań marsjańskiego życia w postaci pokojowo na nich żyjących drobnoustrojów.
„Ciągła aktywność pióropuszu pokazuje, że Mars jest obecnie nie tylko aktywny sejsmicznie i wulkanicznie, ale ma również geodynamicznie aktywne wnętrze” – napisali Broquet i Andrews-Hanna. i aktywność sejsmiczna nie są odosobnionymi zdarzeniami, ale częścią długotrwałego i trwałego systemu regionalnego, mającego implikacje dla długowieczności i potencjału astrobiologicznego podpowierzchniowych środowisk nadających się do zamieszkania”.
