Геологічну активність Марса продовжили до наших днів

За допомогою супутникових знімків і георадара вчені зі США вивчили на Марсі область розміром майже з Європу і виявили ознаки молодої вулканічної активності. З’ясувалося, що потоки лави там вивергалися з численних тріщин у поверхні всього мільйон років тому, а це за геологічними мірками – практично наші дні. Відкриття американських дослідників поставило під сумнів гіпотезу, що сильна “внутрішня” тектонічна активність Червоної планети припинилася мільярди років тому і що відтоді там вивергалися лише окремі вулкани.

2022 року планетологи з Аризонського університету (США) виявили під вулканічною марсіанською рівниною Елізій (Elysium Planitia) гігантський мантійний плюм – згусток розігрітої речовини, що піднімається з мантії. На нашій планеті над такими плюмами іноді з’являються супервулкани або райони вулканічної активності.

Ґрунтуючись на отриманих даних, а також даних, зібраних роботом NASA Insight про марсотруси, які він реєстрував із 2018 до 2022 року, вчені припустили, що Марс набагато геологічно активніший світ, ніж вважалося раніше. Популярну думку, що “внутрішня” тектонічна активність на Червоній планеті “померла” три мільярди років тому, тоді деякі фахівці поставили під сумнів.

Заведено вважати, що потужні виверження вулканів на Червоній планеті почалися в нойський період (3,5-4,1 мільярда років тому) і відбувалися впродовж усього гесперійського періоду (близько 3,2-3,5 мільярда років тому). Як вважають дослідники, саме в цей час на Марсі з’явилися величезні вулканічні нагір’я і траппові провінції.

Однак три мільярди років тому, на початку так званого амазонійського періоду, який триває досі, вулканічна активність почала знижуватися. Вивергалися лише окремі вулкани і досить рідко. Наприклад, на думку планетологів, щитовий вулкан Елізій востаннє вивергався майже 60 мільйонів років тому, а вік наймолодших лавових потоків вулкана Олімп (26 кілометрів, найвища гора в Сонячній системі) – лише два мільйони років.

Пояснимо, на Марсі немає тектоніки плит, як на Землі. На нашій планеті вулканічна активність відбувається систематично внаслідок зіткнення тектонічних плит, коли частина земної кори потрапляє під край сусідньої плити і внаслідок занурюється глибше в мантію, там її компоненти зазнають розплавлення, потім частина з них “спливає” на поверхню знову, “підживлюючи” вулкани.

На Марсі ж, як вважається, вулкани тільки стародавні, які сформувалися мільярди років тому над своїми джерелами – плюмами. Упродовж тривалого періоду часу вони зростали й вивергалися, але потім припинили свою активність із поки що незрозумілих причин.

Група планетологів все з того ж Аризонського університету, але вже під керівництвом іншого фахівця – Крістофера Гамільтона (Christopher Hamilton) – знайшла докази того, що вулканічна активність на Червоній планеті тривала набагато довше, ніж припускали, а можливо, триває й до сьогодні.

Метою дослідження Гамільтона та його колег стала все та ж марсіанська рівнина Елізій. Чому? По-перше, раніше під нею знайшли мантійний плюм. По-друге, Елізій – єдина велика провінція, в якій тектоно-магматична активність почалася відносно недавно (за різними даними, від двох мільярдів до 500 мільйонів років тому). Тобто це досить молодий вулканічний регіон. Отже, ймовірність того, що в надрах під рівниною досі може існувати джерело активності, вища, ніж для давніших вулканічних областей.

Американські вчені використовували знімки рівнини Елізій, отримані космічними апаратами NASA: Mars Reconnaissance Orbiter і Mars Global Surveyor (припинив роботу 2006 року). Планетологи об’єднали зображення з радарними вимірами, проведеними радіолокатором підземного зондування SHARAD, встановленим на борту Mars Reconnaissance Orbiter. Цей прилад дав змогу вченим “промацувати” глибину до 140 метрів.

Інформацію про топографію місцевості фахівці взяли з каталогу даних інструменту Mars Orbiter Laser Altimeter орбітального зонда Mars Global Surveyor.

Усього вчені досліджували площу приблизно 9,1 мільйона квадратних кілометрів, що можна порівняти з площею Європи (10,2 мільйона квадратних кілометрів). Дані з зондів були необхідні, щоб планетологи змогли реконструювати еволюцію підповерхневих шарів рівнини Елізій і відтворити картини місцевого ландшафту до того, як лава там починала витікати з численних тріщин на поверхні.

Вимірювання показали, що рівнина Елізій наповнена матеріалом, який утворився внаслідок 40 вивержень, що сталися в період від 120 мільйонів до одного мільйона років тому.

Автори роботи зазначили, що деякі з таких вивержень були досить сильними. Це спростовує озвучену іншими вченими думку, ніби бурхлива вулканічна активність завершилася на Марсі три мільярди років тому. Наприклад, одне з таких вивержень заповнило долину Рахвей (Rahway Valles) матеріалом об’ємом більш ніж 16 тисяч кубічних кілометрів.

Результати дослідження також вказали на кілька великих повеней у рівнині Елізій, які, ймовірно, спричинили викиди ґрунтових вод через тріщини в корі. Ці викиди, на думку Гамільтона, відбувалися під час вивержень, а самі повені могли прорізати глибокі канали, які вчені сьогодні фотографують за допомогою супутників.

Дослідники зробили висновок, що хоча на Марсі досі вулканічна активність не спостерігалася, це не означає її кінець. Дедалі більше даних вказують, що вулкани на Червоній планеті поки що “дрімають” і можуть прокинутися будь-якої миті.