Марс давно сприймається як геологічно «завмерлий» світ. Його вулкани давно згасли, кора не рухається, а відсутність тектонічних плит робить планету зовсім не схожою на динамічну Землю, де поверхня постійно перебудовується. Але нове дослідження змусило науковців переглянути це уявлення.
Під поверхнею Червоної планети виявили ознаки колосальної магматичної системи, яка в далекому минулому могла пронизувати всю товщу марсіанської кори. Це відкриття ставить під сумнів ідею, що складні геологічні процеси можливі лише на планетах із рухомими тектонічними плитами.
Сигнали з надр Марса
Ключ до відкриття дав апарат NASA InSight, який вперше встановив сейсмометр на Марсі. Протягом кількох років він фіксував марсотруси та удари метеоритів, дозволяючи «прослухати» внутрішню структуру планети.
Аналіз цих даних показав, що кора Марса має шарувату будову. Приблизно на глибині 24 кілометрів (близько 15 миль) сейсмічні хвилі різко змінювали швидкість — це вказувало на чітку межу між двома різними шарами порід.
Довгий час вчені не могли пояснити, що саме спричиняє цю зміну: залишки давньої кори чи звичайна геологічна стратифікація.
Комп’ютерна «розвідка» надр
Команда геолога доктора Тоберморі Маккей-Чемпіона з Оксфордського університету проаналізувала сотні можливих варіантів складу марсіанських порід. Для кожного з них моделювали швидкість проходження сейсмічних хвиль і порівнювали з даними InSight.
Результати виявилися показовими: верхній шар кори відповідає базальту — типовій вулканічній породі, яка покриває значну частину поверхні Марса. А от нижній шар має зовсім інший склад.
Сліди давньої магми
Під межовим горизонтом виявили ультраосновні породи — щільні, багаті на залізо та магній, але з низьким вмістом кремнезему. Такий склад зазвичай формується в умовах повільного охолодження глибоких магматичних резервуарів.
Модель показала, що цей шар міг утворитися як «кристалічний осад» з величезного об’єму магми, яка колись застигала в надрах планети. Більш важкі мінерали осідали вниз, формуючи щільний шар, тоді як легші розплави підіймалися вгору.
Ймовірність такого складу перевищує 90%, що робить гіпотезу про давню магматичну систему найбільш переконливою.
Планета без тектоніки, але з «живими» надрами
На Землі подібні процеси зазвичай пов’язані з рухом плит і вулканічними поясами. Вважалося, що без тектоніки така складна магматична «система труб» існувати не може.
Однак Марс показав протилежне. Його надра, ймовірно, були здатні підтримувати тривалі процеси плавлення і кристалізації навіть без руху плит — завдяки підйому гарячого матеріалу з мантії.
Це означає, що планети без тектоніки все ж можуть мати активне внутрішнє «життя».
Що це змінює для науки
Відкриття має важливі наслідки для пошуків потенційно придатних для життя світів. Магматичні системи впливають на формування атмосфери, води та хімічних умов на поверхні планети.
Якщо Марс у минулому мав такі процеси, подібні «приховані» механізми можуть існувати й на інших невеликих або «тихих» планетах, які раніше вважалися геологічно мертвими.
Як зазначають дослідники, це змушує переглянути уявлення про унікальність Землі: складна внутрішня еволюція планети може бути набагато поширенішим явищем у Всесвіті, ніж вважалося раніше.
Дослідження опубліковане в журналі Nature Astronomy.