Поверхность Марса почти однородно базальтовая из-за миллиардов лет вулканизма и излившейся на поверхность лавы, которая со временем остыла. Поэтому ученые думали, что история коры Марса была относительно простой историей, поскольку Марс не подвергался полномасштабной реконструкции поверхности, такой как смещение континентов Земли. Однако оказывается, что первичная кора на Марсе может быть более сложной, чем мы думали, и может даже напоминать первичную земную кору.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research Letters, ученые сообщают об открытии места в южном полушарии Красной планеты, где концентрация кремния выше, чем можно было бы ожидать в чисто базальтовой среде. Мы можем изучать эти места благодаря космическим камням, которые в прошлом падали на Марс, извлекая материал, отложенный на многие километры под поверхностью, и раскрывая скрытое прошлое нашего соседа.
В составе испытанного материала больше кремнезема, что делает породы небазальтовыми, и мы называем их химический состав более развитым, — говорит Валери Пайре, первый автор исследования.
Это говорит нам о том, что первоначальная марсианская кора сформировалась гораздо более сложным образом, чем мы думали. Очень важно понять этот процесс, так как он поможет нам больше узнать о том, как образовалась земная кора.
Ученые считают, что Марс образовался около 4,5 миллиарда лет назад. Подробности рождения Красной планеты до сих пор остаются загадкой, но по этому поводу существуют различные теории. Одна из версий состоит в том, что Марс образовался в результате гигантского столкновения каменистых тел в космосе. Тепло, образовавшееся при этом столкновении, покрыло новорожденную планету океаном магмы. Он постепенно остывал, пока не образовал чисто базальтовую кору на поверхности планеты, которую мы видим сегодня.
Другая теория состоит в том, что океан магмы не покрывал всю планету и что первичная кора Марса сформировалась иначе. В результате концентрация силикатов в марсианской коре должна быть иной, чем в базальтовых породах.
Пайре и соавторы проанализировали данные, собранные Mars Reconnaissance Orbiter для южного полушария планеты, где, согласно предыдущим исследованиям, находятся самые старые регионы Марса. Ученые обнаружили девять участков, таких как кратеры и разломы местности, которые были богаты полевым шпатом, минералом, связанным с потоками лавы, в составе которых больше кремнезема, чем базальта.
Полевой шпат ранее находили в других областях Марса, но дальнейший анализ показал, что химический состав этих областей был более базальтовым. Это не испугало ученых, которые использовали другой исследовательский инструмент под названием «Теплоэмиссионная система визуализации», или просто THEMIS. Этот прибор на борту орбитального аппарата Mars Odyssey может определять концентрации кремнезема, отражая инфракрасные волны от поверхности Марса. Используя данные THEMIS, команда определила, что местность на выбранных участках была больше кремнеземной, чем базальтовой.
Добавляя достоверности их наблюдениям, метеориты, такие как Erg Chech 002, обнаруженные в пустыне Сахара и датированные примерно временем рождения Солнечной системы, показывают аналогичный состав кремнезема и других минералов, который команда наблюдала в девяти местах на Марсе.
Ученые датируют изученный материал марсианской коры примерно 4,2 миллиарда лет, что делает его самым старым слоем, обнаруженным на Марсе на сегодняшний день.
Описанное открытие не стало большой неожиданностью. Марсоходы на поверхности Марса ранее обнаружили породы с более кремнеземным, чем с базальтовым составом. Что до сих пор скрыто от нас, так это то, как и когда образовалась ранняя кора Марса.
Интересно, что история земной коры еще менее ясна. Это связано с тем, что все остатки первоначальной коры нашей планеты давно стерты из-за смещения континентальных плит за миллиарды лет. Возможно, тогда открытие, сделанное на Марсе, даст нам представление о формировании Земли.
Мы не знаем историю образования коры нашей планеты. Мы даже не знаем, когда именно на ней появилась жизнь, — говорит Пайре.
Многие считают, что это образование на двух планетах могло быть схожим. Так что изучение свойств первичной коры Марса может помочь нам понять эволюцию нашей собственной планеты.
