Новые данные указывают на возможность массивного извержения вулкана на Марсе | Наука и технология

Еще несколько недель назад Марс был мертвой планетой. Последние извержения вулканов произошли миллиарды лет назад и подавляющее большинство специалистов считало, что с тех пор недра планеты стали практически неподвижными.

Однако новаторское исследование, опубликованное в понедельник, полностью изменило эту точку зрения. В статье анализируются данные нескольких Орбитальные зонды То же самое можно сказать и о десятках болот, снятых космическим аппаратом НАСА InSight вблизи экватора Красной планеты, который был первым спутником, зафиксировавшим сейсмические движения на Марсе.

Выводы исследования имеют решающее значение: под почвой на Elysium Planitia, одной из крупнейших равнин Марса, находится область вулканической активности диаметром около 4000 километров (2485 миль), что сопоставимо с размером Западной Европы. Исследование показывает, что Марс теперь является третьей планетой во внутренней части Солнечной системы с известной активной вулканической активностью, наряду с Землей и Венерой.

Работу выполнили Адриан Броке и Джефф Эндрюс-Ханна, ученые из 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 гравитационной силы планеты, которые зависят от состава как поверхностных слоев, так и слоев ядра. В дополнение к недавним выводам Insight два исследователя пришли к выводу, что наиболее правдоподобным объяснением сейсмической активности является наличие массивного мантийного шлейфа в этой части Марса — большого канала из горных пород, который соединяет нижнюю мантию планеты с ее внешней корой.

Столб воздуха на 100–300 °C (от 212 °C до 572 °F) горячее, чем остальная часть планеты, поэтому, несмотря на то, что он находится в твердом состоянии, он медленно течет вверх. Считается, что глубина головы этой колонны колеблется от 25 до 200 километров. Если он достигает примерно 10 километров от поверхности, шлейф может нагреть земную кору до точки плавления, вызывая извержение лавы. По мнению авторов исследования, опубликованного в естественная астрономиявысокая сейсмическая активность, зафиксированная Insight, указывает на то, что эта область «активна» и что под землей действительно могут быть залежи лавы.

Броке объясняет: «В другой работе нашей группы мы нашли самый последний пример вулканов в истории Марса. Небольшие залежи пепла диаметром около 20 километров в центре мантийного плюма. Ему около 50 000 лет, что по геологическим меркам вчерашний день. Все это говорит нам о том, что этот регион сегодня активен».

«Наши результаты показывают, что на Марсе могут быть извержения вулканов».

В 1990 году группа ученых смоделировала мантийный шлейф, используя ящик, наполненный сиропами разной плотности. Одна из созданных форм напоминает то, что сейчас должно происходить в марсианской коре, с закругленным концом грибовидного столба, проталкивающегося сквозь кору Красной планеты. Эндрюс Ханна, соавтор статьи, объясняет, что давление может формировать отложения магмы в земной коре и приводить к извержениям вулканов в геологических временных масштабах. «Наши результаты свидетельствуют о том, что на Марсе могло произойти извержение вулкана; это может произойти сегодня или через миллион лет или около того, что является очень коротким периодом времени по этим масштабам. Это определенно самый интересный регион на Марсе сегодня».

Давление плюма на кору планеты вызвало образование выпуклости на всей территории, возвышающейся над окружающей местностью на один-два километра. Он также создал огромную сеть трещин и разломов, известную как желоб Цербера, самую длинную в своем роде на планете, протяженностью около 1300 километров.

Эта вулканическая активность на Марсе одновременно похожа и отличается от земной. Тот же процесс мантийных плюмов и горячих точек происходит в таких местах, как Гавайи или Канарские острова. Как и на Земле, здесь есть тектонические плиты, которые движутся по мантии, как огромные буи, шлейфы, вызывающие извержения, образующие цепи островов. На Марсе нет тектонических плит, поэтому потенциальные извержения сосредоточены в одной точке.

Мантийный плюм, обнаруженный на Марсе, намного больше, чем любой из когда-либо обнаруженных на Земле, хотя время его появления и время извержения намного больше, потому что Марс холоднее и менее привлекательнымбыть меньше Земли.

Броке сравнивает эти открытия с выводами 1970-х годов, когда сейсмические эксперименты космического корабля «Аполлон», включая детонирующие бомбы, показали, что Луна является не инертным спутником, а расплавленным каменистым ядром. Большинство людей также видят Марс как холодный, мертвый маленький мир, но открытие этого большого мантийного шлейфа — это квантовый скачок. Ни одна модель не предсказала активный вулканизм на Марсе, поэтому нам придется переписать геологическую историю планеты, чтобы объяснить, как она могла образоваться».

Новые данные указывают на то, что Insight зависает над вулканическим шлейфом, хотя это может не сильно изменить его судьбу. Космический корабль находится в западной части активной области, далеко от ее центра, и лава будет течь на восток, поэтому маловероятно, что извержение вулкана может каким-либо образом повредить его. «Наши планы не сильно изменятся», — говорит Саймон Сталлер, геофизик из Швейцарского федерального технологического института, участвовавший в миссии Insight. «Зонд вот-вот разрядится из-за скопления грязи на солнечных батареях. Что мы можем сделать, пока батареи не разрядятся, так это переоценить наш метод сейсмометрии, чтобы учесть присутствие этого шлейфа. Сейсмические волны распространяются быстрее, когда Земля холодно До сих пор мы предполагали, что температура однородна, Но теперь мы знаем, что существует Большая теплая территория.. «

На Земле вулканы являются одним из основных факторов изменения климата и стихийных бедствий. Вымирание динозавров Считается, что около 65 миллионов лет назад это произошло частично из-за мощного взрыва, который длился почти миллион лет и заставил Землю остыть. Сталлер говорит, что на Марсе это было бы «невозможно», потому что вулканы там очень медленные. «В любом случае важно обнаружить, что планета не мертва», — добавляет он.

Исследование имеет два важных последствия для будущего Автоматизированное и человеческое исследование на Марсе. Считается, что если на Красной планете есть жизнь, то она должна быть в форме микробов, которые укрываются под поверхностью, чтобы избежать высокой радиации. Тот факт, что здесь наблюдается вулканическая активность и более высокие температуры, может сделать этот район более подходящим для таких организмов и, следовательно, хорошим местом для отправки приемника. 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 можно построить действующую геотермальную базу для обеспечения астронавтов теплом и электроэнергией.

подписался на Еженедельная рассылка Больше новостей на английском языке от EL PAÍS USA Edition.