Науковці змоделювали зміни в корі Марса протягом його історії й дійшли висновку, що її товщина могла суттєво змінюватися. Через це всередині неї могли утворитися підземні озера та кишені з магмою.
Дослідження геології Марса
Нове дослідження вивчає, як зміни товщини кори Марса протягом його давньої історії могли вплинути на магматичну еволюцію та гідрологічні системи планети. Дослідження, опубліковане в журналі Earth and Planetary Science Letters, припускає, що товста кора південного нагір’я Марса, сформована мільярди років тому, генерувала гранітні магми та підтримувала величезні підземні водоносні горизонти, кидаючи виклик давнім припущенням про геологічне і гідрологічне минуле Червоної планети.
Дослідження, проведене під керівництвом Сін-Ті Лі з Університету Райса, демонструє, що товста кора південного нагір’я — в деяких місцях до 80 км — була досить гарячою протягом Ноахійського і раннього Гесперійського періодів (3-4 мільярди років тому), щоб зазнати часткового розплавлення в нижніх шарах земної кори. Цей процес, спричинений радіоактивним нагріванням, міг призвести до утворення значної кількості кремнієвих магм, таких як граніти, й підтримати підземні водоносні горизонти під замерзлим поверхневим шаром.
«Наші результати вказують на те, що процеси в земній корі Марса були набагато динамічнішими, ніж вважалося раніше», — сказав Лі, професор геології імені Гаррі Каротерса Вісса і професор наук про Землю, навколишнє середовище і планети.
«Товста кора на південному нагір’ї не лише могла генерувати гранітні магми без тектоніки плит, але й створити теплові умови для стабільних підземних водоносних горизонтів — резервуарів рідкої води — на планеті, яку ми часто вважали сухою і замерзлою».
Моделювання теплового стану кори Марса та її результати
Дослідницька група, до складу якої входили професори Університету Райса Радждіп Дасгупта і Кірстен Сібах, аспірант Дункан Келлер, аспіранти Джексон Борчардт і Джулінь Чжан та Патрік Макговерн з Інституту Місяця і планет, застосувала сучасне теплове моделювання для реконструкції теплового стану кори Марса в Ноахійський і ранній Гесперійський періоди. Враховуючи такі фактори, як товщина кори, радіоактивне тепловиділення та теплові потоки мантії, дослідники змоделювали, як тепло впливало на потенціал плавлення кори та стабільність підземних вод.
Їхні моделі показали, що регіони з товщиною кори понад 50 км зазнали б повсюдного часткового плавлення, що призвело б до утворення фельзових магм або безпосередньо через дегідратаційне плавлення, або опосередковано через фракційну кристалізацію проміжних магм. Навіть більше, завдяки підвищеному тепловому потоку товста кора південного нагір’я могла б підтримувати значні водоносні горизонти підземних вод, що простягаються на кілька кілометрів під поверхнею.
Гранітні магми та підземні водяні горизонти
Дослідження кидає виклик уявленню про те, що граніти є унікальними для Землі, демонструючи, що Марс також міг утворювати гранітні магми за допомогою радіогенного нагрівання навіть без тектоніки плит. Ці граніти, ймовірно, залишаються прихованими під базальтовими потоками у південному нагір’ї, пропонуючи нове розуміння марсіанської геології.
Крім того, дослідження підкреслює можливе формування давніх систем підземних вод у південних високогір’ях Марса, де високий поверхневий тепловий потік зменшував протяжність вічної мерзлоти та створював стабільні підземні водоносні горизонти. Ці резервуари води могли періодично відкриватися внаслідок вулканічної активності або ударів, що призводило до епізодичних повеней на поверхні планети.
Ці знахідки мають значні наслідки для придатності до життя, оскільки наявність рідкої води та здатність генерувати гранітні магми, які часто містять елементи, критичні для життя, свідчать про те, що південне нагір’я Марса могло бути більш гостинним для життя в минулому, ніж вважалося раніше.
«На Землі граніти пов’язані з тектонікою та переробленням води. Той факт, що ми бачимо докази подібних магм на Марсі через глибоке переплавлення кори, підкреслює складність планети та її потенціал для існування життя в минулому».
Дослідження вчених та пошук життя на Марсі
Дослідження висвітлює регіони на Марсі, де майбутні місії можуть зосередитися на виявленні гранітних порід або дослідженні давніх водних резервуарів. Наприклад, великі кратери та розломи на південному нагір’ї можуть дати змогу зазирнути у глибинні шари кори планети.
«Кожне розуміння процесів, що відбуваються в земній корі Марса, наближає нас до відповідей на деякі з найглибших питань планетарної науки, в тому числі про те, як Марс розвивався і як він міг підтримувати життя, — сказав Сібах. — Наше дослідження надає дорожню карту того, де шукати й на що звертати увагу в процесі пошуку цих відповідей».
За матеріалами phys.org
