У далекому минулому глибоко всередині марсіанської кори вирували величезні океани розплавленої магми. На це вказують останні результати аналізу сейсмічних коливань, які зафіксувала дослідницька місія NASA InSight.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Завдяки виявленим підземним поштовхам – так званим марсотрусам – фахівці виявили чітку межу, яка залягає на глибині близько 24 км і розділяє два кардинально різні типи гірських порід. Ці пласти утворилися внаслідок діяльності колосальних резервуарів лави. Подібне відкриття здатне повністю перевернути колишні наукові теорії щодо ранніх етапів формування та еволюції Червоної планети.
Читайте також: AERONAUT – про все, що літає вище землі: авіація, БПЛА та дрони, ракети та космос
Науковці наголошують, що отримані дані вже зараз змушують переглянути історію космічного сусіда Землі. Представник Оксфордського університету Джон Вейд зазначає, що одним із головних питань планетології завжди залишалася унікальність Землі. За його словами, якщо Марс виявився здатним сформувати настільки складну кору навіть за повної відсутності тектоніки плит, то сприятливі для зародження життя умови можуть виникати на значно більшій кількості планет, ніж вважалося раніше. Це стосується й тих космічних тіл, які раніше взагалі не бралися до уваги через їхні малі розміри чи видиму геологічну пасивність.
Як відомо, вигляд нашої Землі постійно змінюється через рух величезних літосферних плит над розплавленою мантією. Цей механізм не лише провокує землетруси та вулканічну активність, а й формує нові ділянки суші, а також регулює обсяг вуглецю в атмосфері, поглинаючи його та повертаючи назад під час вивержень. Саме завдяки такому безперервному кругообігу земна кора є багаторівневою та складною за структурою.
Водночас учені ніколи не знаходили переконливих доказів того, що на Марсі колись існували подібні процеси. Цю планету заведено відносити до типу світів із нерухомою оболонкою, де вся зовнішня кора є єдиним суцільним і нерозривним панциром. Вважалося, що під цим твердим дахом, аж до самої мантії на глибині 38 км, внутрішній простір планети був досить однорідним.
Проте апарат NASA InSight, який збирав дані безпосередньо на марсіанській поверхні з 2018 по 2022 рік, зміг перевірити це припущення експериментально. Чутливий сейсмограф платформи створювався спеціально для фіксації щонайменших коливань ґрунту, викликаних падіннями метеоритів або внутрішніми зсувами. Сейсмічні хвилі проходили крізь усю планету, і за характером та швидкістю їхнього доходження до сенсорів апарата вчені дізнавалися про внутрішню будову Марса. Оскільки хвилі рухалися з різною швидкістю залежно від щільності та складу порід, InSight зафіксував чіткий підповерхневий поділ на два шари, природу якого досі не вдавалося обґрунтувати.
Розгадати цю загадку взялися фахівці з Оксфордського університету. Застосувавши статистичні інструменти та комп’ютерне моделювання геотермальних процесів, вони визначили конкретні різновиди гірських порід, які ідеально відповідають отриманим сейсмічним показникам. Дослідження показало, що верхній шар товщиною до 24 км складається з мафічних порід, у яких міститься велика кількість заліза, магнію та кремнезему. Нижче цієї позначки розташовані значно щільніші кристалічні ультрамафічні породи. Вони також багаті на залізо та магній, проте практично позбавлені кремнезему. Цей нижній шар тягнеться ще на 14 км униз аж до кордону з мантією. Такий розподіл свідчить про процес диференціації, коли важчі та щільніші матеріали з часом опускалися вниз, а легші мафічні породи виштовхувалися наверх. Подібне розшарування, що нагадує відділення олії від води, могло відбутися виключно всередині гігантських підземних порожнин, заповнених рідкою магмою. Згодом ці розплавлені маси охололи, назавжди зафіксувавши утворені пласти.
Ці магматичні кишені могли розтягуватися під поверхнею на сотні або навіть тисячі кілометрів навколо всієї планети, формуючи єдину взаємопов’язану мережу. Це означає, що колосальні вулканічні структури Марса, такі як Олімп чи провінція Фарсида, не були ізольованими гарячими точками, а живилися з величезної спільної системи підземних резервуарів.
Для наукового товариства це стало справжньою несподіванкою, адже прояви такого масштабного транскорового магматизму раніше фіксували лише на Землі. Знайдені докази підтверджують, що навіть за відсутності руху тектонічних плит Марс пройшов через складні етапи геохімічної еволюції та мав глибокі геологічні процеси.
Саме така особливість внутрішньої будови могла свого часу підтримувати умови, придатні для життя, за рахунок постійного виділення вуглекислого газу в атмосферу, що створювало стабільний парниковий ефект. Через невеликі розміри, слабку гравітацію та відсутність власного захисного магнітного поля марсіанська атмосфера є дуже вразливою, тому впродовж мільярдів років планета втратила більшу частину своєї газової оболонки та величезні запаси води, які просто випарувалися у відкритий космос. Проте масштабний вулканізм, який працював завдяки глобальній мережі магматичних камер, міг тривалий час насичувати атмосферу парниковими газами, роблячи її густішою та утримуючи прийнятну температуру на поверхні набагато довше, ніж припускали ранні моделі.
Стосовно походження цієї магми, оксфордські дослідники вказують на потужні теплові потоки, що підійматися з глибоких шарів мантії Марса. Ця розплавлена маса частково розігрівала та плавила кору навколо себе, генеруючи нові обсяги магми. Аналогічні процеси відбувалися на нашій планеті в Архейський еон, приблизно від 4 до 2,5 млрд років тому. На Землі вони відіграли ключову роль у формуванні перших континентів, хоча на Марсі через відсутність руху літосферних плит цей процес не отримав такого масштабного розвитку. Попри це, деякі моделі вказують на те, що саме підняття мантійного матеріалу спричинило відому марсіанську дихотомію – різкий розподіл на північну та південну півкулі. На півночі планети переважають низовини, де колись міг розливатися величезний океан, тоді як південна частина представлена переважно височинами.
Провідний автор цієї наукової роботи Тоберморі Маккей-Чемпіон, який проводив дослідження в Оксфордському університеті, а наразі співпрацює з Брістольским університетом, підкреслив, що раніше вулканічну активність Марса вважали доволі примітивною порівняно із земною. Проте нові дані доводять здатність Червоної планети підтримувати роботу гігантських і довговічних магматичних систем, які могли змінювати та переробляти розплавлені породи по всій товщі кори.
Маккей-Чемпіон також звернув увагу на те, що подібна глобальна переробка марсіанської речовини могла винести багаті поклади металів набагато ближче до поверхні, ніж передбачалося досі. На думку дослідника, Марс може приховувати значні мінеральні багатства у верхніх шарах своєї кори. Це відкриває колосальні перспективи для майбутнього видобутку корисних копалин, організації пілотованих експедицій і створення перших постійних людських поселень. Водночас такі привабливі умови вже зараз викликають серйозні побоювання щодо того, що великі комерційні корпорації в майбутньому можуть почати безжальне розграбування та хижацьку експлуатацію природних ресурсів Червоної планети.
Читайте також:
- Після місяців мовчання: NASA втратило один з найуспішніших апаратів на орбіті Марса
- Апарат NASA Psyche успішно пролетів повз Марс: Місія отримала фото з незвичайного ракурсу