Даже одиночное вулканическое извержение часто оказывается результатом долгих и сложных процессов, происходящих глубоко под поверхностью планеты. Магма может медленно перемещаться, изменяться и накапливаться в течение тысяч и миллионов лет, прежде чем выйти наружу. Чтобы понять, как работают вулканы, учёные изучают продукты извержений — по ним можно восстановить скрытую структуру магматических систем.
Новое исследование показывает, что эта сложность характерна и для Марса. Орбитальные снимки высокого разрешения и минералогические данные показали, что некоторые из самых молодых вулканических систем планеты формировались не в результате одного короткого эпизода, а в ходе длительной и изменяющейся активности магмы под поверхностью.
Международная группа учёных изучила протяжённую вулканическую систему к югу от Pavonis Mons — одного из крупнейших вулканов Марса. Используя детальное картирование поверхности и данные орбитальной спектроскопии, команда восстановила историю её развития с беспрецедентной точностью.
«Наши результаты показывают, что даже в самый поздний вулканический период Марса магматические системы под поверхностью оставались активными и сложными», — отметил Бартош Питерек. По его словам, вулкан «не извергался один раз, а постепенно эволюционировал по мере изменения условий в недрах».
Анализ показал, что система развивалась в несколько этапов. Сначала извержения происходили вдоль трещин, формируя протяжённые лавовые потоки. Позже активность сместилась к отдельным источникам, где образовались конусообразные вулканические структуры. Несмотря на различия на поверхности, все эти потоки подпитывались одной и той же магматической системой.
Каждый этап оставил собственный «минеральный отпечаток», по которому учёные смогли проследить, как со временем менялся состав магмы. «Эти различия говорят о том, что сама магма эволюционировала», — объясняет Питерек. По его словам, это, вероятно, связано с изменением глубины её происхождения и времени хранения под поверхностью перед извержением.
Поскольку прямой отбор образцов на Марсе пока что невозможен, подобные исследования остаются одним из немногих способов заглянуть во внутреннее строение планеты. Работа показывает, что даже дистанционные орбитальные наблюдения позволяют раскрывать скрытую сложность вулканических систем — не только на Марсе, но и на других каменистых планетах.