|
Мантия Марса сохраняет хаотические очертания
|
|
|
|
Новое исследование, опубликованное в журнале Science, показывает, что мантия красной планеты хранит свидетельства своего бурного зарождения. Внутренняя поверхность Марса не такая гладкая и однородная, как на иллюстрациях в знакомых учебниках. Напротив, новое исследование показало, что оно плотное — больше похоже на брауни "Роки Роуд", чем на аккуратный кусочек песочного печенья "Миллионер".
|
|
|
|
Мы часто представляем себе скалистые планеты, такие как Земля и Марс, с гладкой, многослойной внутренней частью — с корой, мантией и ядром, расположенными друг над другом, как основа для бисквита, карамельная серединка и шоколадная посыпка песочного печенья "Миллионер". Но реальность Марса гораздо менее опрятна.
|
|
|
|
Сейсмические колебания, обнаруженные миссией НАСА InSight, выявили едва заметные аномалии, которые побудили ученых из Имперского колледжа Лондона и других учреждений раскрыть более запутанную реальность: мантия Марса содержит древние фрагменты шириной до 4 км, сохранившиеся как геологические окаменелости из бурной ранней истории планеты.
|
|
История гигантских столкновений
|
|
|
|
Марс и другие каменистые планеты сформировались около 4,5 миллиардов лет назад, когда пыль и камни, вращающиеся вокруг молодого Солнца, постепенно слиплись под действием силы тяжести.
|
|
|
|
Как только Марс в значительной степени сформировался, на него обрушились гигантские объекты размером с планету в результате серии столкновений, близких к катаклизму, - таких же, которые, вероятно, также сформировали Луну Земли.
|
|
|
|
|
|
|
"Эти колоссальные удары высвободили достаточно энергии, чтобы расплавить большую часть молодой планеты, превратив ее в обширные океаны магмы", - сказал ведущий исследователь доктор Константинос Хараламбус из департамента электротехники и электронной инженерии Имперского колледжа Лондона.
|
|
|
|
"Когда эти океаны магмы остыли и кристаллизовались, они оставили после себя различные по составу куски материала — и мы полагаем, что именно их мы сейчас обнаруживаем глубоко внутри Марса".
|
|
|
|
Эти ранние столкновения и их последствия разбросали и перемешали фрагменты ранней коры и мантии планеты — и, возможно, обломки самих столкнувшихся объектов — в расплавленные недра. По мере того как Марс медленно остывал, эти химически разнообразные куски оказались в ловушке медленно взбивающейся мантии, подобно ингредиентам, смешанным в смеси для брауни "Роки Роуд", и смесь была слишком слабой, чтобы полностью выровнять ее.
|
|
|
|
В отличие от Земли, где тектоника плит непрерывно перерабатывает кору и мантию, Марс рано закрылся неподвижной внешней корой, сохранив свои недра в качестве геологической капсулы времени.
|
|
|
|
"Большая часть этого хаоса, вероятно, произошла в первые 100 миллионов лет существования Марса", - говорит доктор Хараламбус. "Тот факт, что мы все еще можем обнаружить его следы спустя четыре с половиной миллиарда лет, показывает, насколько медленно с тех пор менялись недра Марса".
|
|
Прослушивание Марса
|
|
|
|
Доказательством служат сейсмические данные, зафиксированные спускаемым аппаратом НАСА InSight, в частности, восемь особенно отчетливых марсотрясений, в том числе два, вызванные недавними падениями двух метеоритов, которые оставили на поверхности Марса кратеры шириной 150 метров.
|
|
|
|
InSight улавливает сейсмические волны, проходящие через мантию, и ученые смогли увидеть, что волнам более высоких частот требуется больше времени, чтобы достичь датчиков от места удара. Эти признаки интерференции, по их словам, показывают, что внутренняя часть мантии скорее неровная, чем гладкая.
|
|
|
|
"Эти сигналы показали явные признаки интерференции, когда они проходили через глубокие недра Марса", - сказал доктор Хараламбус. "Это согласуется с тем, что мантия полна структур различного происхождения — остатков первых дней существования Марса".
|
|
|
|
"Что произошло на Марсе, так это то, что после этих ранних событий поверхность затвердела, превратившись в неподвижную оболочку", - объяснил он. "Это запечатало мантию под ней, сохранив эти древние хаотические особенности — как планетарную капсулу времени".
|
|
В отличие от недр Земли
|
|
|
|
Для сравнения, земная кора всегда медленно перемещает и перерабатывает материал с поверхности в мантию нашей планеты — на тектонических плитах, таких как зона субдукции Каскадия, где некоторые плиты, образующие дно Тихого океана, проталкиваются под Североамериканскую континентальную плиту.
|
|
|
|
Куски, обнаруженные в мантии Марса, имеют поразительную структуру: несколько крупных фрагментов — шириной до 4 км — окружены множеством более мелких.
|
|
|
|
Профессор Том Пайк, который работал с доктором Хараламбусом над выяснением причины появления этих фрагментов, сказал: "То, что мы наблюдаем, - это "фрактальное" распределение, которое происходит, когда энергия от катастрофического столкновения превосходит прочность объекта. Когда стакан падает на кафельный пол, возникает тот же эффект, что и при столкновении метеорита с планетой: он разбивается на несколько крупных осколков и множество мелких осколков. Удивительно, что мы все еще можем наблюдать это распределение и сегодня."
|
|
|
|
Это открытие может иметь значение для нашего понимания того, как другие скалистые планеты, такие как Венера и Меркурий, эволюционировали на протяжении миллиардов лет. Это новое открытие сохранившихся недр Марса дает редкую возможность заглянуть в то, что может скрываться под поверхностью застывших миров.
|
|
|
|
"Данные InSight продолжают менять наши представления о формировании скалистых планет, и Марса в частности", - сказал доктор Марк Пэннинг из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. Лаборатория реактивного движения (JPL) возглавляла миссию InSight до ее завершения в 2022 году. "Очень интересно видеть, как ученые делают новые открытия в связи с обнаруженными нами землетрясениями".
|
|
|
|
Источник
|
