Обнаружение загадочных структур, спрятанных под поверхностью Марса: ScienceAlert

Команда учёных представила новую гравитационную карту Марс На Научной конференции Европланеты 2024 года карта показывает наличие плотных крупномасштабных структур под давно исчезнувшим океаном Марса и то, что мантийные процессы влияют на гору Олимп, крупнейший вулкан в Солнечной системе.

Новая карта и анализ включают данные нескольких миссий, в том числе миссии НАСА InSIGHT (Внутренние исследования с использованием сейсмики, геодезии и теплопередачи). Также используются данные о небольших отклонениях спутников на орбите Марса.

Статья под названием «Глобальное гравитационное поле Марса раскрывает активную внутреннюю часть» будет опубликована в следующем выпуске журнала JGR: Planets. Ведущий автор — Барт Рут из Технологического университета Делфта. Некоторые результаты противоречат важной концепции геологии.

Геологи работают в соответствии с концепцией, называемой равновесием кривизны. Он описывает, как внешний твердый слой планеты реагирует на крупномасштабные процессы загрузки и разгрузки. Этот слой называется литосферой и состоит из земной коры и верхней части мантии.

Когда что-то тяжелое давит на литосферу, оно в ответ тонет. На Земле хорошим примером этого является Гренландия, где массивный ледниковый покров оказывает на нее давление вниз. Поскольку ледяные щиты тают из-за глобального потепления, Гренландия поднимется.

Этот изгиб вниз часто вызывает поднятие прилегающих территорий, хотя эффект незначителен. Чем больше нагрузка, тем сильнее выражен прогиб вниз, хотя он также зависит от прочности и упругости литосферы. Уравнение кривизны является важной идеей для понимания отступления ледников, складчатости и формирования осадочных бассейнов.

Авторы новой статьи говорят, что ученым необходимо переосмыслить, как работает баланс кривизны на Марсе. Это связано с горой Олимп, крупнейшим вулканом Солнечной системы, и всей вулканической областью, называемой Подъем Тарсис, или Тарсис МонтесТарсис Монс — это обширная вулканическая область, которая включает в себя еще три массивных щитовых вулкана: Арсия Монс, Павонис Монс и Аскрёус Монс.

Теория равновесия кривизны утверждает, что эта огромная область будет давить на поверхность планеты. Но верно и обратное. Регион Тарсис-Монтес находится намного выше остальной поверхности Марса. Посадочный модуль НАСА InSight также многое рассказал ученым о гравитации Марса и заставил исследователей пересмотреть то, как все это работает на Марсе.

«Это означает, что нам необходимо переосмыслить то, как мы понимаем поддержку, оказываемую большим вулканом и прилегающими к нему территориями», — пишут авторы. «Гравитационный сигнал на ее поверхности хорошо соответствует модели, которая считает планету тонкой корой».

Исследования показывают, что активные процессы в мантии Марса толкают Тарсис Монтес вверх. «Похоже, что глубоко в марсианском слое находится большая масса (что-то легкое), возможно, поднимающаяся из мантии», — говорят авторы. «Это показывает, что Марс, возможно, все еще испытывает активные движения, происходящие внутри него, принося новые вулканические объекты. поверхность.»

Исследователи обнаружили подземный массив диаметром около 1750 километров и глубиной 1100 километров. Они подозревают, что это мантийный шлейф, поднимающийся под Фарсис Монтес и достаточно сильный, чтобы противостоять нисходящему давлению всей массы.

«Это говорит о том, что голова шлейфа в настоящее время движется вверх к литосфере, вызывая вулканическую активность в геологическом будущем», — говорят авторы в своей статье.

Существуют разногласия по поводу степени вулканической активности на Марсе. Хотя на планете нет активных вулканических образований, исследовать Это показывает, что регион Тарсис вновь появился в недавнем геологическом прошлом в течение последних нескольких десятков миллионов лет.

Если под Фарсис Монтес есть мантийный плюм, сможет ли он в конечном итоге достичь поверхности? Это всего лишь предположение, и для подтверждения этих выводов необходимы дополнительные исследования.

Исследователи также обнаружили другие гравитационные аномалии. Они нашли плотные загадочные структуры под северными полярными равнинами Марса. Эти структуры были погребены под толстым мягким слоем отложений, которые, вероятно, отложились на древнем морском дне.

Аномалия составляет примерно 300-400 кг/м.³ плотнее, чем его окружение. Луна Земли имеет гравитационные аномалии, связанные с гигантскими ударными бассейнами. Ученые полагают, что объекты, создавшие котловины, были плотнее, чем… лунаЕго масса стала частью Луны.

Ударные бассейны на Марсе также демонстрируют гравитационные аномалии. Однако аномалии в северном полушарии Марса не показывают никаких следов на поверхности.

«Эти плотные структуры могут иметь вулканическое происхождение или могут представлять собой сжатый материал в результате древних воздействий. Мы определили около 20 структур разного размера, разбросанных по территории, окружающей Арктическую шапку, одна из которых напоминает форму собаки». «Сказал доктор Рут.

«На поверхности вроде бы и следа от них не осталось. Однако насквозь. Данные гравитации«Мы предлагаем интересный взгляд на древнюю историю северной половины Марса».

Единственный способ понять эти загадочные структуры и гравитацию Марса в целом — получить больше данных. Рут и его коллеги поддерживают миссию, которая сможет собрать необходимые данные.

Эта миссия называется Mars Quantum Gravity Mission (MaQuls). Эта миссия будет опираться на ту же технологию, которая использовалась в миссиях GRAIL (Лаборатория восстановления гравитации и внутренних помещений) и GRACE (Эксперимент по восстановлению гравитации и климата), которые составили карту гравитации Луны и Земли соответственно. В миссиях MaQuls будут задействованы два спутника, следующие друг за другом и соединенные оптической линией связи.

«Наблюдения с помощью MaQuIs позволят нам лучше изучить внутреннюю часть Марса», — сказала доктор Лиза Вернер из Немецкого аэрокосмического центра, которая представила миссию MaQuIs на EPSC2024 на этой неделе. «Это должно помочь нам узнать больше об этих загадочных скрытых особенностях. и изучить продолжающуюся конвекцию в мантии, а также понять динамические процессы на поверхности, такие как сезонные изменения в атмосфере и обнаружить резервуары подземных вод».

Эта статья была первоначально опубликована Вселенная сегодня. Читать Оригинальная статья.