Миссия НАСА InSight измеряла сейсмическую активность на Марсе почти четыре года. Цель этой миссии — определить внутреннюю структуру планет, чтобы пролить свет на их формирование и эволюцию в Солнечной системе.

Последние сейсмические данные, собранные учеными, свидетельствуют о наличии горячих источников на глубине от 30 до 50 километров, что полностью соответствует недавней магматической активности. Изучение того, как сейсмические волны, возникающие в результате землетрясений и ударов метеоритов, распространяются по недрам Марса, позволяет ученым определить точную внутреннюю структуру от коры до ядра.

С момента запуска миссии InSight 26 ноября 2018 года на Марсе было зарегистрировано более 1300 землетрясений магнитудой от 1 до 4. Эпицентры большинства землетрясений находились вблизи грабена Cerberus Fossae (деформация земной коры, образованная движениями земной коры). Сопровождается серией сейсмических трещин, расположенных примерно в 1600 км от места посадки зонда (в результате обвала между двумя разломами).

Эксперты считают, что когда-то Марс был очень вулканически активным, но миллионы лет он был относительно спокойным и теперь «геологически мертв». Международная исследовательская группа под руководством ETH Zurich использовала данные, переданные InSight, для изучения около 20 недавних марсианских сейсмических событий.

Их анализ показывает, что вблизи впадины Цербер могут быть залежи магмы. Это объясняет, почему многие зарегистрированные землетрясения происходят из этого региона.

Свидетельства недавней вулканической активности

Данные показывают, что большинство широко распространенных поверхностных разломов сейсмически неактивны, а сейсмическая активность исходит в основном от одного скопления тектонических структур — впадины Цербер», — сообщили исследователи в статье в журнале Nature Astronomy.

После анализа спектральных свойств из сейсмических волн они обнаружили, что они преимущественно низкочастотные, свойства, обычно связанные с вулканическими условиями.

Вид местности, показывающий относительную высоту объектов Cerberus Fossae. Красные и белые области относительно выше, чем синие области. Команда пришла к выводу, что в этом районе должно быть какое-то горячее тело или магматическая камера.

Это означает, что Марс все еще может быть геологически активным, и эта активность сыграла роль в формировании его поверхности. Они обнаружили, что землетрясения в основном происходили внутри Цербера Фоссе. Все эпицентры находились вблизи структур, ранее описанных как «молодые вулканические трещины».

Их выводы были подтверждены спутниковыми снимками, показывающими темные отложения, возможно, пыль, и свидетельством относительно недавней вулканической активности вокруг этой трещины. Саймон Штелер, сейсмолог из ETH Zurich и ведущий автор исследования, объясняет:

В кратере Зунир (в желтой рамке) видны отложения пыли в направлении преобладающего ветра. По словам исследователей, в яме Цербера (желтый овал) видны отложения темной пыли в нескольких направлениях, что указывает на недавнюю вулканическую активность.

Высокочастотные землетрясения

Высокочастотные землетрясения также были обнаружены вдоль желоба Цербер — более уязвимой и мелководной зоны, вероятно, плоскостей разломов, связанных с флангами грабена. «Вместе эти землетрясения вызывают ежегодный сейсмический момент от 1,4 до 5,6 × 1015 Нм в год, что составляет не менее половины глобальной сейсмической активности», — говорят ученые. Изучение геологических процессов на Марсе важно для понимания подобных процессов на Земле.

Марс — не только наш ближайший сосед, но и (согласно современным знаниям) единственный Марс, у которого есть ядро ​​из железа, никеля и серы, а также магнитное поле в прошлом. Кроме того, появляется все больше свидетельств того, что на планете когда-то были большие площади жидкой воды и гораздо более плотная атмосфера, чем сегодня. В целом Марс имеет (или имел) некоторые общие черты с Землей.

Направляемая на его поверхность техника (марсоходы, вертолеты, сейсмографы) позволяет получать гораздо более полные и точные данные, чем орбитальная разведка. Но все эти данные в совокупности дают надежный обзор прошлой и настоящей истории Марса. Анна Миттельхольц, научный сотрудник ETH Zurich и Гарвардского университета и соавтор исследования, сказала: Планета-пустыня, которую мы знаем сегодня, была гораздо более активной примерно 3,6 миллиарда лет назад.

Об этом свидетельствуют впечатляющие вулканические руины планеты, регион Тарсис-Монтес, крупнейшая известная вулканическая цепь в Солнечной системе, и Олимп-Монс, вулкан, которому почти три года. В два раза выше Эвереста! Предыдущие исследования Cerberus Pit предполагают, что этот район был вулканически активным в течение последних 10 миллионов лет.

Новое исследование предполагает, что Марс еще не умер. Яма может быть одним из последних остатков этой когда-то активной вулканической области, сказал Стирлер. Данные также свидетельствуют о том, что динамические процессы могут продолжать распространяться на восток.