В течение десятилетий считалось, что Марс будет геологически мертвой планетой: его внутренняя часть будет состоять в основном из твердой и неподвижной породы, сильно отличающейся от нашего стратифицированного мира, с расплавленным железным ядром, которое направляет его активность наружу, создавая вулканизм или вулканизм. смещение тектонических плит. Однако в последние годы некоторые выводы пошатнули эту теорию: на Красной планете обнаружено все, от «недавней» магмы до обильной и непрерывной сейсмической активности. Наш сосед тоже жив?
К этой гипотезе добавлено новое исследование, опубликованное в «Nature Communications», в котором утверждается, что под великой марсианской равниной под названием Elysium Planitia находится колоссальный конвекционный шлейф шириной около 4.000 километров, что-то вроде Западной Европы, что это выталкивало расплавленную магму из Марс внутри на поверхность, что делает его геологически активным миром. И он также может вспыхнуть на наших глазах.
«Хотя большая часть вулканической и тектонической активности на Марсе породила первые 1.500 миллиарда лет его геологической истории, недавний активный вулканизм, тектонизм и сейсмичность на равнине Элизиум свидетельствуют о продолжающейся активности», — пишут авторы Адриан Броке и Джеффри Эндрюс-Ханна из Университета. Аризоны. «Активность шлейфа объясняет топографические карты регионального максимума и силы тяжести, недавний вулканизм и сейсмичность, а также формирование вулканических зон Elysium Planitia».
противоречивые доказательства
Марс показал очень убедительные признаки того, что он геологически мертв, как внутри, так и снаружи: его относительно старая поверхность, без тектоники плит или областей явной недавней вулканической активности; Нынешнее отсутствие глобального магнитного поля также не помогает (наше создается из нашего расплавленного железного ядра), хотя есть исследования, указывающие на то, что оно было в прошлом. Все это, казалось, указывало на то, что Красная планета целиком состоит из твердой и неподвижной скалы от поверхности до самого глубокого недра.
Однако в последнее время были получены обескураживающие результаты, опровергающие эту теорию. Например, метеорит марсианского происхождения, достигший Земли, показал признаки мантийной конвекции (то есть, что он произвел потоки более горячего материала в недрах Марса) около 500 миллионов лет назад, через 1.000 миллиард лет после своего геологического пика.
Вскоре после этого спутниковые фотографии показали поверхностные вулканические отложения (т. е. застывшую магму) в системе трещин, называемой Cerberus Fossae, которая покрывает 1.000 километров в Elysium Planitia. Самое любопытное в этом открытии то, что ученые датировали образование этого материала всего 50.000 XNUMX лет назад, что было бы космическим «вздохом» с точки зрения формирования планет.
Часть системы Cerberus Fossae в Elysium Planitia, недалеко от марсианского экватора Mars Express Esa
В 2018 году именно на Elysium Planitia приземлился зонд Mars InSight, который буквально сломался только как марсианин, чтобы послушать, что происходит внутри. Наши инструменты обнаружили значительную сейсмическую активность, которая объяснила вулканическую активность, выявленную предыдущими исследованиями. И это не останавливается на достигнутом: также было замечено, что местная гравитация в Elysium Planitia необычно сильна, что согласуется с какой-то подземной активностью.
Недавно в открытом исследовании журнала «Science» была проанализирована группа из более чем 20 недавних марсианских землетрясений, все из которых произошли из ямок Цербера. Исследование пришло к выводу, что эти низкочастотные землетрясения указывают на теплый источник, который можно объяснить текущей расплавленной лавой.
Со всеми этими указаниями Броке и Эндрю-Ханна искали теорию, которая могла бы объяснить каждое из этих явлений, которая соответствовала бы магматическому отложению шириной около 4.000 километров, называемому плюмом, который вздулся бы в этом районе и который, кроме того, он будет готов к извержению в относительно короткое время (в планетарных масштабах).
Карта, показывающая расположение мантийного плюма в контексте сейсмических данных InSight Broquet и Andrews-Hanna, Nat.Astro. , 2022 г.
Чтобы соответствовать наблюдаемым данным, включая эпицентры сейсмической активности, обнаруженные InSight, шлейф будет иметь ширину не менее 3.500 километров — хотя, по их оценкам, он наверняка достигнет 4.000 километров — и будет на 95–285 градусов горячее, чем остальные. планеты. Это очень похоже на мантийные плюмы на Земле, которые подпитывали доисторическую вулканическую активность, создавшую, например, Декаанские траппы (одно из крупнейших вулканических образований на нашей планете, обнаруженное на плато Декан в центрально-западной части Индии) или Брито-Арктические магматическая провинция. Канарские острова также были бы созданы по аналогичной модели.
«Хотя Марс меньше Земли, внутри него могут образовываться шлейфы аналогичного размера из-за меньшей гравитации и большей вязкости марсианской мантии», — пишут исследователи в своей статье. Наиболее подходящий центр головы шлейфа, основанный исключительно на гравитационных и топографических данных, находится именно в центре ямок Цербера, где были обнаружены как недавний вулканизм, так и большинство марсотрясений».
Исследователи говорят, что это означает, что Марс станет третьей планетой в Солнечной системе с активностью мантийного плюма, присоединившись к Земле и Венере.
Последствия этого открытия
Это не значит, что Марс — это мир с огромными вулканами, которые постоянно извергают магму из своих кратеров; но у него внутри есть тепло, которое может предотвратить замерзание озер под марсианской поверхностью. Это, в свою очередь, имеет значение для поиска марсианской жизни в виде мирно существующих на них микробов.
«Продолжающаяся активность шлейфа демонстрирует, что Марс в настоящее время не только сейсмически и вулканически активен, но также имеет геодинамически активную внутреннюю часть», — пишут Броке и Эндрюс-Ханна. и сейсмическая активность — не изолированные события, а часть долгоживущей и устойчивой региональной системы, влияющей на долговечность и астробиологический потенциал подземной обитаемой среды».
