Марс скрывает следы более поздней вулканической активности, чем предполагалось
Используя данные и изображения, полученные в ходе нескольких миссий, исследовательская группа из Университета Аризоны провела интересное исследование обширной равнины Элизий на Марсе. Результаты показывают, что не более миллиона лет назад здесь из многочисленных трещин в грунте извергалось огромное количество лавы, покрывавшей территорию размером почти с Аляску и взаимодействовавшей с водой на поверхности и под ней. Эти события, предположительно, вызвали большие наводнения, которые прорезали глубокие каналы.
Результаты исследования, в котором представлена столь недавняя вулканическая и сейсмическая активность в истории Марса, позволяют предположить, что геологическое прошлое этой планеты гораздо более бурное, чем предполагалось. "Наше исследование представляет собой наиболее полный отчет о геологически недавнем вулканизме на планете, отличной от Земли", — сказал Кристофер Гамильтон, доцент LPL. "Это лучшая оценка молодой вулканической активности на Марсе за последние 120 миллионов лет. Что соответствует времени, когда на Земле бродили динозавры".
Команда использовала изображения с камер Context и HiRISE на борту орбитального аппарата НАСА Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Для получения топографической информации использовались данные с лазерного альтиметра Mars Orbiter Laser Altimeter на аппарате Mars Global Surveyor НАСА. Затем эти данные были объединены с подповерхностными радарными измерениями, сделанными зондом Shallow Radar или SHARAD, также принадлежащим американскому агентству.
Не совсем "мертвая" планета
Марс долгое время считался геологически "мертвой" планетой, на которой мало что происходит. На нем нет никаких следов тектоники плит, как на Земле, где движущиеся куски коры постоянно изменяют форму поверхности. Однако недавние открытия заставили исследователей поставить под сомнение эту гипотезу.
В этом команда под руководством Гамильтона и Джоаны Фойгт из Лунной и планетарной лаборатории штата Аризона объединила изображения и радарные измерения, чтобы воссоздать в трехмерных деталях каждый поток лавы в Равнина Элизий. В ходе обширного исследования было обнаружено и задокументировано более 40 вулканических событий, причем один из крупнейших потоков заполнил долину под названием Athabasca Valles базальтом объемом почти 2000 кубических километров.
Объединение различных наборов данных позволило ученым воссоздать трехмерную картину исследуемой территории, включая то, как выглядела топография до того, как лава вытекла из многочисленных трещин и заполнила бассейны и каналы, ранее вырытые текущей водой. С помощью SHARAD можно было вести наблюдение на глубине до 140 метров.
По словам авторов, полученные результаты имеют значение для исследования возможности того, что на Марсе в какой-то момент его истории могла существовать жизнь. Равнина Элизий, на самом деле, пережил несколько крупных водных потопов, и есть свидетельства того, что разлитая лава взаимодействовала с водой или льдом, формируя ландшафт. На всей территории Равнина Элизий Фойгт и Колланоратори нашли множество свидетельств взрывов пара — взаимодействий, которые представляют большой интерес для астробиологов, поскольку они могли создать гидротермальную среду, благоприятную для микробной жизни.
От вулканической активности к воде
Считается, что внутреннее строение Марса сильно отличается от земного. Поэтому детальная реконструкция его геологических особенностей может дать ученым возможность взглянуть на процессы, которые формировали его в прошлом. Например, связь между вулканами и структурой марсианской коры имеет решающее значение для понимания палеоэкологических условий планеты.
Помимо воды, содержащейся в магме, которая выбрасывается в атмосферу и затем замерзает на поверхности, при извержении вулкана может произойти катастрофический выброс подземных вод на поверхность. Когда в марсианской коре появляется трещина, вода может вытекать на поверхность. Из-за низкого атмосферного давления вода может закипеть в буквальном смысле слова. Но если воды вытекает достаточно, то за это время может образоваться огромный потоп, который и высекает на марсианской поверхности те огромные фигуры, которые мы видим сегодня.
Понимание того, как вода перемещалась по Марсу в прошлом и где она находится сегодня, является особенно интересным вопросом. А поскольку в экваториальных регионах, где находится Равнина Элизий, высадиться гораздо проще, чем в более высоких широтах планеты, наличие воды и механизмы ее высвобождения будут иметь решающее значение для будущих человеческих миссий, которые будут в значительной степени зависеть от этого ресурса.
Почему Равнина Элизий?
Равнина Элизий — самый молодой вулканический рельеф на Красной планете. Поэтому ее изучение поможет нам лучше понять прошлую и недавнюю гидрологическую и вулканическую историю Марса. Хотя до сих пор на Марсе не наблюдалось никакой вулканической активности, оказалось, что Равнина Элизий гораздо более вулканически активна, чем считалось ранее. "И даже сегодня она может быть вулканически живой", — сказал Фойгт, основываясь на землетрясениях, зафиксированных зондом НАСА InSight в период с 2018 по 2022 год, которые стали доказательством того, что под поверхностью Красная планета далеко не мертва.
"Равнина Элизий — идеальное место для того, чтобы попытаться понять связь между тем, что мы видим на поверхности, и внутренней динамикой, которая проявляется в извержениях вулканов", — сказал Фойгт. "Я уделял много внимания деталям на поверхности лавы, чтобы попытаться распутать различные эруптивные события и реконструировать всю историю этих геологических образований".
Команда планирует и дальше использовать наборы данных, полученные с помощью различных методов съемки, для создания высокодетальных трехмерных карт марсианской поверхности и того, что находится под ней, в сочетании с временной последовательностью событий из других вулканически активных регионов.