Новое исследование марсианской поверхности показывает, что в молодые годы Марс был усеян вулканами, которые могли напоминать нашу маленькую синюю точку до того, как она сформировала тектонические плиты около 3 млрд лет назад. Планетолог Джозеф Михальски из Университета Гонконга и его коллеги каталогизировали следы вулканической активности в регионе Эридании в южном полушарии планеты, используя данные дистанционного зондирования с нескольких орбитальных аппаратов.
В отличие от Земли, которая имеет кору из взаимосвязанных континентальных плит, плавающих поверх вязкой мантии, современный Марс считается планетой, состоящей из одной плиты, на которой когда-то давно были действующие вулканы. Эти вулканы были массивными и взрывоопасными , крупнейшим из которых была гора Олимп — щитовой вулкан, в 100 раз превышающий по объему самый большой на Земле — Мауна-Лоа на Гавайях.
Одна из причин, по которой вулканы Марса стали такими большими, заключается в том, что на Красной планете не было тектонических плит, которые могли бы выбрасывать давление бурлящей мантии. Без скольжения и опускания плит друг под другом геологическая история марсианской коры не подверглась бы повторному использованию, как поверхность нашей планеты, и могла бы содержать намеки на то, как могла образоваться собственная кора Земли.
«Планета Марс представляет собой ценную часть головоломки в этом отношении», — пишут Михальски и его коллеги в своей опубликованной статье. Примерно 70% марсианской поверхности имеет возраст более 3 миллиардов лет, а около 45% старше 3,6 млрд лет. «Хотя кора сильно покрыта ударными кратерами, — объясняют исследователи, — древние геологические летописи остаются в основном нетронутыми и, следовательно, предоставляют бесценную информацию о геологических условиях ранней Солнечной системы и ключ к разгадке ранней эволюции земной коры».
Интерес Михальского и его коллег к региону Эридании заключался в его сильно намагниченной коре, а также в свидетельствах из этого региона, которые позволяют предположить, что когда-то здесь находилось древнее марсианское море. Используя орбитальные данные, исследователи идентифицировали огромное количество вулканов четырех различных типов в море Эридания и рядом с ним: вулканические купола, стратовулканы, пирокластические щиты и кальдерные комплексы, вероятно, оставшиеся от периода активной геологической активности около 3,5 млрд лет назад.
Структура этих вулканов на Марсе была похожа на те, что встречаются сегодня на Земле, но с немного большим диаметром — результат более низкой гравитации на Красной планете и более взрывного вулканизма, который выбрасывал материал дальше. «Разнообразный вулканизм связан с кислым вулканическим составом, который не похож ни на один другой набор известных отложений или вулканический регион на Марсе».
Показательна и топография древнего ландшафта. Толщина вулканических отложений в регионе Эридании, участки искривленной и складчатой коры, а также ее провисающие бассейны указали исследователям на то, что кора молодого Марса могла быть медленно перевернута предшественником тектоники плит, называемой вертикальной тектоникой.
Исследователи подозревают, что в регионе Эридании можно найти еще сотни вулканов, многие из которых, вероятно, извергались под древним морем, что обеспечивает хорошую параллель с Землей в архейский период, когда Земля представляла собой в основном водный мир.
«Просто удивительно думать о масштабах активности в этом регионе, — сказал автор исследования и планетарный геолог из Института планетарных наук Астер Коварт. — Наблюдение марсианского ландшафта, сформированного этими процессами и сохранившегося в стазисе, дает нам прекрасную возможность более подробно изучить эволюцию планетарного ландшафта».
Ранее исследование в области образования Medusae Fossae на марсианском экваторе показало, что, похоже, там находятся гигантские слоистые плиты льда толщиной в несколько километров. Это самое большое количество воды, когда-либо обнаруженное на Марсе, и это открытие меняет представление о планете. Ученые говорят, что объем обнаруженных залежей сопоставим с объемом воды в Красном море на Земле.