Сейсмический сигнал, который посадочный модуль InSight записал в августе 2021 года, оказался марсотрясением в недрах Долин Маринера. Это крупнейшая система каньонов в Солнечной системе. Исследователи показали, что разломы, возникшие здесь миллиарды лет назад, до сих пор смещаются.
Сейсмометр SEIS посадочного модуля InSight работал на равнине Элизий с конца 2018 по декабрь 2022 года и зарегистрировал более 1300 марсотрясений. Самое сильное из них, S1222a, произошло 4 мая 2022 года, и его магнитуда оценивается в 4,7. Волны от событие S0976a прошли сквозь жидкое ядро Марса, и это позволило уточнить размер и плотность ядра планеты.
Долины Маринера тянутся вдоль марсианского экватора почти на 3900 км. В ширину они достигают 600 км, в глубину превышают 9 км. По максимальным размерам это примерно в девять раз длиннее, в двадцать раз шире и в пять раз глубже Большого каньона. Ученые не знали наверняка, остается ли этот гигантский ландшафт геологически живым.
Авторы новой работы, опубликованной в журнале Nature Communications, изучили сейсмическое событие S0976a, зарегистрированное 25 августа 2021 года. Сигнал пришел с противоположной стороны планеты. За всю миссию InSight это единственный толчок, источник которого удалось локализовать в западном полушарии Марса. Предыдущие работы уже помещали его в район западной части Долин Маринера, но природа события оставалась неясной. На Марсе колебания могут вызвать не только подвижки по разломам, но и падения метеороидов или оползни.
Ученые проанализировали амплитуды и направления сейсмических волн, пришедших к InSight, и по ним восстановили характер движения в очаге. Лучше всего данные объясняет сдвиг: блоки коры сместились горизонтально друг относительно друга вдоль крутого глубинного разлома на глубине 20–40 км. Альтернативные сценарии, включая удар метеороида и оползень, наблюдаемые волны не воспроизводят. На снимках района, сделанных с орбиты после события, нет ни свежего кратера, ни крупного нового обвала.
Древние разломы и современные напряжения
На Земле тектоника плит постоянно создает и перекраивает зоны разломов. На Марсе нет тектоники и внешняя оболочка планеты ведет себя как единая медленно остывающая оболочка. Поэтому новый результат особенно интересен и важен. Он означает, что структуры, возникшие миллиарды лет назад, могут оставаться ослабленными и по-прежнему определять, где кора ломается сегодня.
Ориентация разлома, породившего S0976a, согласуется с тем, что прямо сегодня вновь смещаются древние структуры. Нагрузку на них создают сразу несколько факторов: долгое остывание планеты, напряжения от соседней вулканической области Фарсида и местные эффекты, связанные с самим каньоном.
Долины Маринера пополнили короткий список мест, где данные InSight выявили активные разломы. В него также входят борозды Цербера и южная часть равнины Элизий. Тип разломов в этих районах различается. Значит, напряжения в марсианской коре распределены неравномерно и не подчиняются единой общепланетной схеме. Авторы подчеркивают, что записи InSight продолжают приносить открытия, хотя миссия завершилась в 2022 году.