Учёные из Германского аэрокосмического центра (DLR) сделали неожиданные открытия, изучая северную полярную шапку Марса. Результаты исследования проливают свет на внутреннее строение планеты и историю формирования её ледяного покрова.

Команда планетологов под руководством Адриена Броке применила методы, используемые для измерения воздействия ледниковых щитов на поверхность Земли, к марсианской полярной шапке. Этот эффект, известный как «гляциоизостатическая адаптация», представляет собой постоянное движение поверхности планеты в ответ на вес льда. Скорость деформации зависит от характеристик подстилающей мантии.

Исследователи изучили формирование северной полярной шапки Марса, которая имеет ширину около 1000 километров и толщину 3 километра. Они объединили модели тепловой эволюции планеты с расчётами гляциоизостатической адаптации [процесс вертикальных движений коры, происходящий в ответ на изменение ледниковой нагрузки], а также данными гравитационных, радарных и сейсмических наблюдений.

Источник: ESA / DLR / FU Berlin, NASA MGS MOLA Science Team

Результаты показали, что марсианская северная полярная шапка относительно молода и оказывает давление на поверхность под ней. По словам члена команды Ана-Каталины Плеса, эта деформация относительно невелика: «Низкие скорости деформации указывают на то, что верхняя мантия Марса холодная, высоковязкая и гораздо более жёсткая, чем верхняя мантия Земли».

Исследователи оценили, что поверхность в районе северного полюса Марса в настоящее время опускается со скоростью до 0,13 миллиметра в год. Такая низкая скорость свидетельствует о том, что вязкость подстилающей верхней мантии указывает на довольно холодные недра Марса.

Измерения команды показывают, что ледяная шапка молода – её возраст оценивается от 2 до 12 миллионов лет, что делает её самой молодой крупномасштабной особенностью поверхности планеты.

Однако не все регионы Марса столь холодны, как полярные области. «Хотя мантия под северным полюсом Марса, по оценкам, холодная, наши модели всё ещё способны предсказать наличие локальных зон плавления в мантии вблизи экватора», – отметила соавтор исследования Дорис Бройер.

Это исследование представляет собой первый случай обнаружения гляциоизостатической адаптации на другой каменистой планете. Будущие миссии на Марс могут включать дополнительные инструменты для измерения подъёма и опускания марсианской поверхности в ответ на оледенение.

Подробнее на iXBT