Планетологи сделали открытие, которое может изменить представление о раннем Марсе. Оказывается, он был намного более активным вулканически и тектонически, чем полагали ранее. Свидетельствами такой активности, происходившей 4 миллиарда лет назад, стали 63 новых примера вулканов, обнаруженных в регионе Эридания, расположенной в южном полушарии планеты. Такое открытие может иметь значение для поиска древней жизни на Марсе, ведь вулканические источники вблизи озера могли создать условия для развития жизни.

Эридания в южном полушарии Марса, место древней вулканической активности. Источник: NASA / JPL / USGS

«В крупных бассейнах этого региона когда-то располагалась система озёр, известная как палеоозеро Эридания, глубина которого составляла около полутора километров. Вулканические источники рядом с обильной водой могли питать гидротермальные системы, которые, в свою очередь, могли способствовать развитию жизни», — рассказал член команды и планетарный геолог из Института планетарных наук Астер Коварт.

В отличие от Земли, современный Марс почти не проявляет вулканической или тектонической активности. На Земле за это ответственна тектоника плит, которая двигает слои коры. На Марсе эти процессы не так развиты.

В рамках нового исследования команда учёные использовали данные, собранные космическими аппаратами Mars Global Surveyor, Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter. Анализ показал, что в исследованном регионе есть 63 примера различных типов вулканов, таких как вулканические купола, стратовулканы, пирокластические щиты и кальдерные комплексы.

«Гамма-спектроскопия показывает, что это область коры с особенно характерным составом, гравитационные данные показали, что она в целом менее плотная и более толстая, чем остальная часть марсианской коры, а магнитные данные показывают, что это сильно намагниченный участок коры», — пояснил Коварт. Учёные предполагают, что Эридания скрывает сотни других примеров вулканической активности, которая происходила около 3,5 миллиардов лет назад. Они также полагают, что разнообразие вулканической активности, наблюдаемой в этом районе, может быть частично обнаружено и в других частях Марса.

Тип геологической активности, наблюдаемой на Марсе в этом исследовании, — это вертикальная тектоника, при которой поверхностный слой смещается вверх. Это было предшественником полной тектоники плит, которая наблюдается на Земле сегодня. Изменения коры, стоящие за такими недавно обнаруженными вулканическими образованиями, аналогичны этапу, который произошёл на Земле на эволюционном пути к тектонике плит более 2,5 миллиардов лет назад. 

Считается, что около 3,7 миллиардов лет назад в бассейне Эридания на юге Марса было море, а отложения на морском дне, вероятно, образовались в результате подводной гидротермальной активности. На этом графике показаны приблизительные глубины воды в этом древнем море. Источник: NASA

До появления тектоники плит состав коры был более однородным и жёстким. Однако процесс проникновения воды в более глубокие слои коры начал вызывать минеральные преобразования, которые сделали глубокую кору более плотной. С постепенным проникновением воды значительная часть нижней коры Земли начала опускаться вниз в мантию, этот процесс называется сагдукция. В результате богатые водой минералы, образовавшиеся у поверхности, погрузились глубже, где способствовали образованию плавучей магмы. Эта магма заставила другие участки коры подняться вверх. Таким образом, в ландшафте обрели своё место большие впадины, горные цепи и вулканические породы со специфическим химическим составом. Эти же свидетельства обнаружены и на Марсе.

Это открытие не только позволяет изучить период геологической истории нашей планеты, но также может помочь определить, как возникла жизнь на Земле. Процессы, стоящие за формированием таких особенностей на Марсе, могут быть аналогичными сценариям происхождения жизни вокруг подводных горячих источников, где насыщенная минералами морская вода проникает из трещин в океанскую кору.

Кроме того, исследование может повлиять на поиск признаков древней жизни, который ведут марсоходы Curiosity и Perseverance.

Подробнее на iXBT