Марсотрясения связали с активностью магмы в верхней мантии

Планетологи, работающие с марсианским сейсмографом SEIS, в ходе повторного анализа собранных им данных обнаружили 47 новых марсотрясений. Их источником, как считают ученые, может быть активность магмы в верхней мантии планеты и продолжающиеся вулканические процессы в недрах сети разломов Борозды Цербера. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Один из нерешенных вопросов в деле исследований недр Марса заключается в том, действуют ли до сих пор в мантии планеты конвективные процессы или же они прекратились в прошлом. Ответ на этот вопрос важен для понимания того, когда именно Марс лишился глобального магнитного поля, так как конвекция в мантии способствует теплообмену на границе ядро-мантия, и, как следствие, динамо-эффекту. Ядро планеты может быть до сих пор ​​полностью расплавленным или затвердевшим или состоящим из комбинации этих агрегатных состояний.

Схема процессов в недрах Марса, которые могут быть ответственны за наблюдаемые сейсмические события.

На то, что ядро Марса может быть все еще жидким, но лишенным конвекции, указывают данные, собранные орбитальным аппаратом Mars Global Surveyor и сейсмографом станцией InSight, однако их недостаточно. Даже если теплообмен на границе ядро-мантия достаточен для протекания конвекции в ядре, сам слой жидкого ядра может быть слишком тонким, чтобы обеспечить работу динамо-механизма. Чтобы точнее разобраться в текущих свойствах недр планеты ученым требуются новые данные о сейсмической активности Марса, которая может быть связана с движением магмы в мантии или нижних слоях коры.

Хрвое Ткалчич (Hrvoje Tkalčić) из Австралийского национального университета и Вэйцзя Сунь (Weijia Sun) из Института геологии и геофизики Китайской академии наук опубликовали результаты анализа сейсмических данных, собранных сейсмографом SEIS станции InSight с 12 февраля 2019 по 31 марта 2020 года. Целью работы был систематический поиск марсотрясений, которые могли остаться незамеченными в ходе предыдущих исследований, при помощи метода согласованного фильтра и закона Бенфорда, которые были опробованы ранее в деле поиска землетрясений. Поиск был основан на девяти шаблонных марсотрясениях, фиксировавшихся ранее.

Место посадки InSight (а) и осциллограммы двух марсотрясений класса А (b).

В итоге было обнаружено 47 новых сейсмических событий, большая часть которых происходила в дневное время. Эти марсотрясения, как считают исследователи, не связаны с напряжениями в поверхностном слое планеты, возникающими за счет нагрева и охлаждения, или приливными силами со стороны Фобоса. Вместо этого, они представляют собой повторяющиеся события, происходящие в одних и тех же местах и схожие с низкочастотными «родительскими» марсотрясениями S0173a и S0235b, которые наблюдались в регионе сети разломов Борозды Цербера, считающейся очень молодой тектонической структурой.

Ученые пришли к выводу, что не могут полностью исключить тектонические процессы как причину наблюдаемых марсотрясений, однако наиболее предпочтительной интерпретацией данных наблюдений называют продолжающийся вулканизм в недрах исследованной области, который может проявляться в виде миграции магмы в верхней мантии, ее внедрения в кору или дегазации летучих веществ и повышения давления в подповерхностных резервуарах с магмой.