|
Обширные магматические системы внутри Марса
|
|
|
|
Исследователи из Оксфордского университета обнаружили доказательства того, что на Марсе когда-то существовали огромные, похожие на земные, магматические системы глубоко под его поверхностью — несмотря на отсутствие у планеты тектоники плит, которые долгое время считались необходимыми для такой геологической сложности. Результаты, опубликованные в журнале Nature Astronomy, открывают новые возможности для объяснения того, как каменистые планеты становятся обитаемыми.
|
|
|
|
Марс часто описывают как планету с «застойной крышкой»: в отличие от Земли, его поверхность не разделена на движущиеся тектонические плиты. Поскольку тектоника плит является движущей силой вулканизма, переработки и континентообразования на Земле, многие ученые предполагали, что на Марсе отсутствуют условия, необходимые для образования столь же сложной коры. Однако это новое исследование оспаривает эту точку зрения, предполагая, что Марс мог образовать высокоразвитую кору за счет интенсивной внутренней переработки.
|
|
|
|
Исследование основано на данных, полученных в ходе миссии НАСА InSight для изучения сейсмических волн от ударов метеоритов и марсотрясений — марсианского эквивалента землетрясений.
|
|
|
|
Исследователи из Оксфордского университета, факультетов наук о Земле и статистики, использовали записи для изучения загадочной границы, расположенной примерно в 24 километрах (15 милях) под поверхностью Марса. Предыдущие исследования распознавали эту границу, но никто не знал, что она собой представляет.
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы проверить идею о том, что эта граница обозначает переход между двумя различными типами горных пород, команда из Оксфорда сравнила сотни возможных составов горных пород с сейсмическими данными, используя термодинамическое моделирование и статистические методы.
|
|
|
|
Они обнаружили, что только «ультрамафические» (богатые железом и магнием, но с низким содержанием кремнезема) породы последовательно соответствовали физическим свойствам под 24-километровой границей. Свойства выше этой границы, в свою очередь, лучше соответствовали «мафическим» (содержащим более высокую долю кремнезема) породам.
|
|
|
|
Исследователи полагают, что этот погребенный слой, вероятно, образовался там, где расплавленная порода скапливалась глубоко под землей и постепенно разделялась на различные материалы. Это оставило бы после себя толстый слой плотных кристаллов у основания коры, в то время как более легкие, более развитые расплавы поднимались бы вверх. На Земле аналогичные процессы происходят под вулканическими дугами и связаны с формированием континентов.
|
|
|
|
Ведущий автор исследования, доктор Тобермори Маккей-Чемпион (на момент исследования — кафедра наук о Земле Оксфордского университета, ныне Бристольский университет), сказал: «Традиционно мы предполагали, что вулканизм на Марсе был относительно простым по сравнению с земным. Но это открытие предполагает, что на Марсе могли существовать крупные, долгоживущие системы, где расплавленная порода эволюционировала и перерабатывалась по всей коре. Это открывает захватывающие возможности для понимания того, насколько распространены такие системы на каменистых планетах за пределами нашей Солнечной системы».
|
|
|
|
За пределами изолированных марсианских вулканов
|
|
|
|
Исследование предполагает, что этот слой может простираться в стороны на сотни или даже тысячи километров вокруг северного полушария Марса, указывая на то, что на красной планете когда-то существовали огромные, взаимосвязанные магматические системы, а не простые, изолированные вулканы. Это явление, известное как «транскоровый магматизм», ранее считалось уникальным для Земли.
|
|
|
|
Эти геологические процессы тесно связаны с тем, как на планетах формируются атмосферы, океаны и потенциально пригодные для жизни среды. Например, на Земле геологическая переработка помогает регулировать климат и поддерживает долгосрочный круговорот воды и других летучих элементов.
|
|
|
|
Ученые часто предполагали, что тектоника плит необходима для создания этих условий. Но новые данные свидетельствуют о том, что планетам может не потребоваться тектоника земного типа для формирования сложных кор и поддержания условий, благоприятствующих жизни.
|
|
|
|
Соавтор, профессор Джон Уэйд (кафедра наук о Земле, Оксфордский университет), сказал: «Один из главных вопросов в планетологии — уникальна ли Земля. Если Марс смог развить такую сложную кору без тектоники плит, то, возможно, условия, необходимые для жизни, могут возникнуть на большем количестве планет, чем мы предполагали, включая те, которые ранее игнорировались из-за их размера или кажущегося отсутствия тектонической активности».
|
|
|
|
Работа основана на сейсмических наблюдениях миссии НАСА InSight, которая в 2018 году установила первый сейсмометр на Марсе и с беспрецедентной детализацией раскрыла внутреннее строение планеты.
|
|
|
|
Исследование проводилось учеными из Департамента наук о Земле Оксфордского университета в сотрудничестве с Бристольским университетом и Департаментом статистики Оксфордского университета.
|
|
|
|
Источник
|
