Под поверхностью Марса обнаружены следы гигантских магматических систем

Сейсмические данные, полученные в ходе миссии NASA InSight, указали на то, что глубоко под поверхностью Красной планеты когда-то существовали огромные, подобные земным, магматические системы. Это открытие даёт новое представление о внутреннем строении марсианской коры и имеет важное значение для понимания эволюции планет земной группы. Исследование, проведённое учёными из Оксфордского университета, опубликовано в журнале Nature Astronomy.

В отличие от Земли, поверхность Марса не разделена на тектонические плиты, движением которых обусловлен и вулканизм, сложное строение земной коры и формирование континентов. Поэтому многие планетологи предполагали, что на Марсе нет условий для формирования сложной многослойной структуры поверхности. Однако новые данные опровергают это предположение.

Недавние сейсмические наблюдения, полученные посадочным модулем NASA InSight, отчётливо выявили многослойную кору Марса. Верхний слой представляет собой цементированные базальтовые отложения. Второй слой состоит из частично разрушенных пород с вероятным содержанием значительного количества водяного льда, воды и гидратированных минералов. На глубине 20–24 километров под поверхностью Марса выявлена граница между слоями, состав и природа которой долгое время оставались неопределёнными.

Чтобы выяснить, что представляет собой эта граница, учёные использовали термодинамическое моделирование и статистические методы для определения возможных составов пород в этой зоне. Анализ показал, что здесь наблюдается переход между двумя различными типами горных пород — от мафических, содержащих более высокое содержание кремния, к ультрамафическим, богатым железом и магнием, но с низким содержанием кремния.

Исследователи полагают, что нижний ультрамафический слой толщиной около четырнадцати километров, вероятно, находится на границе коры и мантии. Этот слой не мог сформироваться при комнатной температуре. Для его образования требуется повышенный тепловой поток, вероятно, обусловленный подъёмом мантии и внедрением потоков магмы в твёрдую породу. Этот слой может простираться на огромные расстояния вокруг северного полушария Марса.

Данное наблюдение также предварительно подтверждает гипотезу о том, что подъём мантии под северным полушарием мог сыграть ключевую роль в формировании марсианской дихотомии — резкого различия между северными и южными областями планеты. Северное полушарие Марса значительно ниже и глаже, чем южное, и это различие остаётся одной из главных загадок марсианской геологии.

Главный вывод исследования заключается в том, что вертикально интегрированные магматические системы могут формироваться без тектоники плит. Это предполагает существование универсального механизма построения сложной высокоразвитой коры на горячих каменистых планетах. Геологи и статистики нашли доказательство того, что на Красной планете когда-то существовали не простые изолированные вулканы, а огромные взаимосвязанные магматические системы. Это явление, известное как транскоровый магматизм, ранее считалось уникальным для Земли.

Открытие меняет представление о геологической эволюции Марса. Если подобные системы могли существовать на планете без тектоники плит, то, возможно, аналогичные процессы происходили и на других каменистых телах Солнечной системы. Это открывает новые перспективы для понимания того, как формировалась и эволюционировала кора не только Марса, но и других планет земной группы.