Ученые проанализировали аномалии в гравитационном поле Марса. Они многое рассказали о неравномерности его внутреннего строения. В частности, обнаружили многочисленные уплотнения вблизи крупнейшего вулкана Солнечной системы — горы Олимп.
Геологическая структура Марса
Исследования вариаций гравитационного поля Марса нашли плотные крупномасштабные структуры, скрытые под слоями осадочных пород потерянного океана. Анализ, объединяющий модели и данные нескольких миссий, также показывает, что активные процессы в марсианской мантии могут способствовать извержению крупнейшего вулкана Солнечной системы — горы Олимп. Результаты исследования были представлены на этой неделе на Европланетном научном конгрессе (EPSC) в Берлине Бартом Рутом из Делфтского технического университета (TU Delft).
Марс имеет много скрытых структур, таких как залежи льда, но особенности, обнаруженные на северных полярных равнинах, остаются загадкой, поскольку они покрыты толстым и гладким слоем осадка, который, как полагают, отложился на древнем морском дне.
Эти плотные структуры могут иметь вулканическое происхождение или быть уплотненным материалом вследствие давних ударов. Мы обнаружили около 20 объектов разного размера, разбросанных вокруг северной полярной шапки, один из которых напоминает форму собаки, — сказал доктор Рут. — Кажется, что на поверхности нет никаких следов от них. Однако, благодаря гравитационным данным, мы имеем соблазнительный взгляд на более древнюю историю северного полушария Марса».
Карта плотности Марса
Доктор Рут и его коллеги из Делфтского и Утрехтского университетов использовали крохотные отклонения в орбитах спутников, чтобы исследовать гравитационное поле Марса и найти подсказки о внутреннем распределении массы планеты. Эти данные были введены в модели, использующие новые наблюдения миссии NASA Insight о толщине и гибкости марсианской коры, а также динамике мантии и глубоких недр планеты, чтобы создать глобальную карту плотности Марса.
Карта плотности указывает, что северные полярные объекты приблизительно на 300–400 кг/м3 плотнее, чем их свита. Однако исследование также открыло новые возможности для понимания структур, лежащих в основе огромного вулканического региона нагорья Тарсис, включающего колоссальный вулкан Олимп Монс.
Вулканические процессы на Марсе
Хотя вулканы очень плотные, область Тарсис гораздо выше, чем средняя поверхность Марса, и окружена областью сравнительно слабой гравитации. Эту гравитационную аномалию трудно объяснить, глядя только на отличия в марсианской коре и верхней мантии. Исследование доктора Рута и его команды предполагает, что область низкой густоты размером около 1750 км в диаметре и на глубине 1100 км толкает вверх весь регион Тарсис. Это можно объяснить огромным шлейфом лавы, находящейся глубоко в марсианских недрах и двигающейся к поверхности.
«Миссия NASA InSight предоставила нам жизненно важную новую информацию о твердой внешней оболочке Марса. Это значит, что нам нужно переосмыслить, как мы понимаем геологическую основу вулкана Олимп и всей местности вокруг него, — сказал доктор Рут. — Это свидетельствует о том, что внутри Красной планеты все еще могут происходить активные движения, которые влияют и, возможно, создают новые вулканические объекты на поверхности».
Исследование марсианских недр
Доктор Рут является частью команды, которая предлагает миссию «Марсианская квантовая гравитация» (MaQuls), цель которой — использование технологии, разработанной для таких миссий, как GRAIL и GRACE на Луне и Земле соответственно, для детального картографирования гравитационного поля Марса.
«Наблюдения с помощью MaQuI позволят нам лучше изучить недра Марса. Это поможет узнать больше об этих таинственных скрытых особенностях и изучить конвекцию мантии, а также понять динамические поверхностные процессы, такие как сезонные изменения в атмосфере и выявление резервуаров подземных вод», — сказала доктор Лиза Вернер из DLR, которая представила миссию MaQuI на конференции EPSC2024 на этой неделе.
По материалам phys.org
