Казалось бы, безликая равнина на Марсе удивила исследователей, обнаружив гораздо более динамичную геологическую историю, чем ожидалось. Обширная вулканическая активность с излияниями лавы из многочисленных трещин произошла совсем недавно, всего миллион лет назад, и охватила территорию размером с Аляску. Лава взаимодействовала с водой, что привело к наводнениям, прорезавшим глубокие каналы.

На Марсе нет тектоники плит — движущихся частей коры, которые меняют форму поверхности Земли. Итак, геологи считали, что Марс уже давно является геологически «мертвой» планетой, на которой мало что происходит. Однако недавние открытия ставят под сомнение эту идею. Исследование, проведенное в прошлом году, обнаружило доказательства существования гигантского мантийного шлейфа под регионом Elysium Planitia, который вызвал интенсивную вулканическую и сейсмическую активность в недавнем прошлом.

В новом исследовании команда из Университета Аризоны объединила изображения космического корабля и измерения георадара, чтобы воссоздать в 3D деталях каждый поток лавы в Elysium Planitia. Исследование выявило и задокументировало более 40 вулканических извержений, одно из которых заполнило долину под названием Атабаска-Валлес почти 1000 кубическими милями базальта.

«Elysium Planitia — самая молодая вулканическая местность на планете, и ее изучение помогает нам лучше понять прошлое Марса, а также недавнюю гидрологическую и вулканическую историю», — пишут авторы в своей статье. Хотя на Марсе не было замечено никакой вулканической активности, исследование предполагает, что Elysium Planitia была более активной, чем ожидалось, и могла бы быть активной даже сегодня.

Что угодно, только не мертвый

В период с 2019 по 2022 год на Марсе было зарегистрировано множество землетрясений с помощью аппарата InSight Lander НАСА, что позволяет предположить, что Красная планета совсем не мертва под поверхностью. Согласно исследованию, опубликованному ранее в этом году, самый сильный из них магнитудой 4,7 произошел в мае прошлого года из-за тектонических сил внутри самой планеты. Многие марсотрясения можно объяснить ударами астероидов, но не это.

Новые результаты имеют значение для исследования того, могла ли Марс содержать жизнь в какой-то момент своей истории. Elysium Planitia демонстрирует признаки нескольких крупных наводнений в прошлом. Есть также свидетельства того, что лава взаимодействовала с водой или льдом, формируя ландшафт. Изучая регион, исследователи обнаружили свидетельства паровых взрывов, которые могли создать среду, подходящую для микробной жизни.

«Наше исследование дает наиболее полную информацию о геологически недавнем вулканизме на планете, отличной от Земли», — заявил в пресс-релизе Кристофер Гамильтон, один из авторов исследования. «Это лучшая оценка молодой вулканической активности Марса примерно за последние 120 миллионов лет, что соответствует тому времени, когда динозавры бродили по Земле на пике своего развития до настоящего времени».

Исследователи использовали изображения с камеры на борту разведывательного орбитального аппарата НАСА, или MRO, который изучает Красную планету с 2006 года. Чтобы получить топографические данные, они использовали записи лазерного альтиметра орбитального аппарата Марса на другом космическом корабле НАСА, Mars Global Surveyor. Данные были объединены с подземными радиолокационными измерениями на глубине до 140 метров.

Понимание внутренней части Марса

Считается, что внутренняя часть Марса сильно отличается от внутренней части Земли, и реконструкция ее геологических особенностей может дать ученым представление о процессах, которые ее сформировали. Связь между вулканами и структурой марсианской коры является ключом к пониманию экологических условий планеты. По словам Гамильтона, извержение вулкана может привести к значительному выходу грунтовых вод на поверхность.

Когда в марсианской коре появляется трещина, вода может вытечь на поверхность», — сказал Гамильтон. «Из-за низкого атмосферного давления эта вода, скорее всего, буквально просто выкипит. Но если в этот период вытечет достаточно воды, вы можете получить огромный наводнение, которое пронесется по ландшафту и вырезает те огромные детали, которые мы видим».

Как вода перемещалась вокруг Марса в прошлом и где она находится сегодня – это вопрос на миллион долларов, говорят исследователи. Поскольку в экваториальных регионах легче приземлиться по сравнению с более высокими широтами планеты, наличие воды и понимание того, как она высвобождается, могут стать ценной информацией для будущих миссий человека на Красную планету.

Исследователи намерены и дальше использовать обширные и сложные наборы данных, полученные с помощью различных методов визуализации, для создания высокодетализированных трехмерных изображений марсианской поверхности и ее подземных особенностей. Этот подход также будет включать создание хронологической последовательности событий, связанных с другими вулканически активными регионами.

Исследование было опубликовано в журнале Журнал геофизических исследований.