Сейсмометры, доставленные на Марс миссией InSight, зафиксировали сотни толчков, похожих на землетрясения. Большинство сильных толчков исходило из одной области — Cerberus Fossae. Австралийские и китайские ученые предполагают, что зафиксированная сейсмическая активность имеет вулканическое происхождение.
Во время миссии InSight чрезвычайно чувствительный сейсмометр SEIS (Seisic Experiment for Interior Structure) зафиксировал десятки сейсмических толчков в районе под названием Cerberus Fossae — сейсмически активном регионе на Марсе, возраст которого составляет менее 20 миллионов лет. В новом исследовании ученые из Австралийского национального университета (ANU) и Китайской академии наук в Пекине предполагают, что причиной обнаруженных толчков является активность магмы в марсианской мантии — внутреннем слое, расположенном между корой и ядром Красной планеты.
Результаты анализа были опубликованы в журнале Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-022-29329-x).
Сейсмическая активность на Марсе
На Земле существует три типа землетрясений, за исключением тех, которые вызваны человеком. Исходя из причины, ученые различают тектонические землетрясения, которые происходят, когда тектонические плиты трутся друг о друга при движении, карстовые землетрясения, которые происходят при обрушении полов пещер, и вулканические землетрясения, которые являются следствием быстрого движения магмы или повышения давления газа в земной коре и связаны с извержениями вулканов. Но каково оно на других планетах?
Благодаря сейсмометру SEIS, отправленному на Красную планету, ученые увидели сотни марсианских землетрясений. Некоторые из зарегистрированных сигналов были относительно крупными землетрясениями магнитудой от 3 до 4. Большинство сильных сейсмических сигналов исходило из района Cerberus Fossae. В этом регионе можно обнаружить ряд трещин, образовавшихся в результате разломов, разорвавших земную кору. Данные свидетельствуют о том, что эта территория была тектонически и вулканически активной в течение последних 10 миллионов лет.
Первоначально зарегистрированные сейсмические толчки ученые объясняли тем, что они вызваны непрерывным процессом охлаждения и сжатия, который вызывает напряжение, и это напряжение со временем нарастает, пока в конце концов не приведет к растрескиванию земной коры и сейсмическим толчкам. Однако Хрвое Ткалчич из Австралийского национального университета и Вэйцзя Сунь из Китайской академии наук считают, что толчки имеют другое происхождение, по крайней мере те, которые, по-видимому, происходят в районе Cerberus Fossae.
Вулканизм на Марсе
Невозможно отрицать тот факт, что в прошлом Марс был вулканически активен. Об этом свидетельствует Олимп Монс, потухший вулкан, который также является самой большой горой в Солнечной системе. Его высота составляет более 21 километра. Ученые считают, что она образовалась более трех миллиардов лет назад. Другие огромные вулканы расположены неподалеку, в регионе Тарсис Монтес, и, как считается, они еще древнее.
По мнению авторов нового исследования, именно вулканическая активность стоит за сейсмическими толчками, регистрируемыми прибором SEIS. Если это действительно так, то это означает, что магма в марсианской мантии все еще активна.
Авторы публикации сосредоточили свой анализ на ранее не обнаруженных 47 толчках, которые они заметили в данных с помощью разработанного ими специального алгоритма. Они применили свои методы к данным, собранным НАСА. В то же время они признали, что хотя приборы зафиксировали некоторые толчки на Марсе, эти события были относительно небольшими и едва ощутимыми, если бы они произошли на Земле.
— Миссия InSight обнаружила землетрясения высокой и низкой частоты. В нашей статье речь шла только о низкочастотных землетрясениях. Мы обнаружили, что некоторые из них повторяются таким образом, что их нельзя объяснить тектоническими землетрясениями, сказал Ткальчич. Ученые искали примеры подобных землетрясений и обнаружили сопоставимые картины сейсмических волн в землетрясениях, вызванных спящими вулканами на Земле. Это, по их словам, делает весьма вероятным, что эти землетрясения имеют вулканическую природу.
Это не означает, что мы можем ожидать появления горячей лавы и облаков пепла из какого-то нового марсианского вулкана. По мнению ученых, магма не находит выхода на поверхность. Причиной этого является толщина марсианской коры по сравнению с размерами планеты и, возможно, химические и температурные свойства самой магмы.
Магнитное поле Марса
По словам Ткалчича, эти открытия могут помочь ученым определить, почему Красная планета больше не имеет магнитного поля. — Знание того, что марсианская мантия все еще активна, имеет решающее значение для нашего понимания эволюции Марса как планеты. Он может помочь нам ответить на фундаментальные вопросы о Солнечной системе и состоянии ядра Марса, его мантии и эволюции отсутствующего в настоящее время магнитного поля, сказал Ткалчич.
Магнитное поле чрезвычайно важно для жизни, поскольку оно защищает поверхность планеты от космического излучения. Вся жизнь на Земле возможна благодаря магнитному полю Земли и его способности защищать нас от вредного излучения из космоса, поэтому без магнитного поля жизнь, какой мы ее знаем, была бы просто невозможна.
— Поэтому понимание магнитного поля Марса, того, как оно развивалось и на каком этапе истории планеты остановилось, важно для будущих миссий и имеет решающее значение, если ученые однажды захотят создать на Марсе дом для человеческой жизни, подчеркнул ученый.
Источник: Австралийский национальный университет, фото: NASA/Corbis — Public Domain. Изображен вулкан Олимп Монс
