Внутренности Марса напоминают десерт Rocky Road: Ученые обнаружили следы древних катастроф в мантии планеты
Гигантское столкновение в ранней истории Марса создало глобальный магматический океан и погребло крупные фрагменты пород в недрах молодой планеты. По мере остывания Марса сформировалась твердая кора, которая стала «неподвижной крышкой», удерживающей тепло и замедляющей внутренние процессы. За миллиарды лет медленные конвекционные потоки в мантии растягивали, деформировали и разрушали древние структуры, оставив после себя хаотичный интерьер с разрозненными остатками. Эти сохранившиеся фрагменты, некоторые крупные, но большинство мелкие и рассеянные, образуют геологическую капсулу времени, хранящую ключи к ранним этапам развития планеты. Сегодня сейсмические волны от недавних ударов метеоритов проходят через эту сложную внутреннюю структуру. Анализируя их рассеяние, посадочный аппарат NASA InSight раскрыл детали бурного прошлого Марса. Автор: Вадим Садовски / Имперский колледж Лондона
Новое исследование, опубликованное в журнале Science, показывает, что мантия Красной планеты хранит следы ее бурного формирования.
Внутреннее строение Марса далеко от гладкой и однородной структуры, которую можно увидеть в учебниках. Ученые выяснили, что оно ближе к десерту Rocky Road — с хаотичными включениями — чем к слоистому Millionaire’s Shortbread.
Раньше каменные планеты, такие как Земля и Марс, представляли с четко разделенными слоями: кора, мантия и ядро, подобно бисквиту, карамели и шоколаду в десерте. Однако реальность для Марса оказалась сложнее.
Сейсмические данные миссии NASA InSight позволили исследователям из Имперского колледжа Лондона и других учреждений обнаружить в мантии фрагменты возрастом 4,5 млрд лет. Эти «геологические ископаемые» сохранились с момента катастрофических столкновений, сформировавших планету.
Эпоха гигантских столкновений
Марс и другие каменные планеты образовались около 4,5 млрд лет назад из пыли и обломков, слипшихся под действием гравитации. После формирования Марс пережил серию гигантских столкновений с объектами размером с планеты — подобных тому, что, вероятно, создало Луну Земли.
«Эти удары выделили столько энергии, что расплавили значительную часть молодой планеты, создав магматические океаны», — объясняет ведущий автор исследования доктор Константинос Хараламбус из Имперского колледжа Лондона. — «При остывании магмы образовались химически неоднородные области, которые мы сейчас наблюдаем в глубинах Марса».
Осколки древней коры, мантии и, возможно, самих impactоров смешались с расплавленной мантией. Из-за отсутствия тектоники плит, как на Земле, Марс «законсервировал» эту хаотичную структуру под неподвижной корой.
«Большая часть этого хаоса возникла в первые 100 млн лет существования Марса, — говорит Хараламбус. — То, что мы видим следы спустя 4,5 млрд лет, указывает на крайне медленную динамику недр».
Сейсмическое «просвечивание» Марса
Данные получены с помощью сейсмометра InSight, зафиксировавшего восемь марсотрясений, включая два, вызванных недавними падениями метеоритов. Высокочастотные волны от этих событий дольше достигали датчиков, что свидетельствует о неоднородностях в мантии.
«Сигналы показали интерференцию, характерную для среды с включениями разного состава, — поясняет Хараламбус. — Это как если бы мы услышали эхо древних катастроф».
Отличия от Земли
В отличие от Земли, где тектоника плит постоянно обновляет поверхность и мантию, Марс остановился в развитии, сохранив древние структуры.
Размеры обломков в мантии Марса образуют фрактальную структуру: несколько крупных фрагментов (до 4 км) окружены множеством мелких. Профессор Том Пайк, соавтор исследования, сравнивает это с разбитой тарелкой: «Энергия удара дробит материал по определенному закону. Удивительно, что эта закономерность сохранилась спустя миллиарды лет».
Перспективы исследований
Открытие меняет представление об эволюции планет. «Данные InSight продолжают удивлять, — говорит доктор Марк Паннинг из JPL NASA. — Они заставляют нас пересматривать модели формирования каменных планет».
Ученые надеются, что будущие миссии, такие как доставка образцов с Марса или усовершенствованные сейсмометры, позволят детальнее изучить эти древние структуры. Это поможет понять, насколько уникальна Земля с ее тектоникой плит и как другие миры, например Венера, сохраняют следы своей юности.
«Марс — это окно в прошлое Солнечной системы, — заключает Хараламбус. — Его недра рассказывают историю, которую на Земле стерли геологические процессы».
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
