Внутрішня частина Марса не є гладкою та однорідною, як на звичних ілюстраціях у підручниках. Натомість нові дослідження показують, що вона більше схожа на нерівне тістечко, ніж на глазуроване печиво, як це зазвичай зображують. Причина цього — сліди давніх зіткнень.
Дані місії InSight
Ми часто уявляємо собі скелясті планети, такі як Земля і Марс, з гладким, шаруватим внутрішнім складом — з корою, мантією та ядром, розташованими один над одним, як бісквітна основа, карамельна середина і шоколадна глазур печива Millionaire’s Shortbread. Але реальність для Марса є дещо менш охайною.
Сейсмічні коливання, виявлені місією NASA InSight, виявили незначні аномалії, що спонукало науковців з Імперського коледжу Лондона та інших установ розкрити більш хаотичну реальність: мантія Марса містить стародавні фрагменти завширшки до 4 км, що збереглися з часів її формування, як геологічні скам’янілості з бурхливої ранньої історії планети.
Історія гігантських зіткнень
Марс та інші скелясті планети утворилися близько 4,5 млрд років тому, коли пил і скелі, що оберталися навколо молодого Сонця, поступово згуртувалися під дією гравітації.
Коли Марс уже майже сформувався, на нього впали гігантські об’єкти розміром із планету в результаті серії майже катастрофічних зіткнень — таких, які, ймовірно, також сформували Місяць Землі.
«Ці колосальні удари вивільнили достатньо енергії, щоб розплавити великі частини молодої планети, перетворивши їх на величезні магматичні океани, — сказав провідний дослідник доктор Константінос Хараламбус із кафедри електротехніки та електроніки Імперського коледжу Лондона. — Коли ці магматичні океани охололи й кристалізувалися, вони залишили після себе шматки матеріалу з чудовим складом — і ми вважаємо, що саме їх ми зараз виявляємо у глибинах Марса».
Ці ранні удари та їхні наслідки розкидали та змішали фрагменти ранньої кори та мантії планети — і, можливо, уламки самих об’єктів, що впали — у розплавлене внутрішнє ядро. У міру повільного охолодження Марса ці хімічно різноманітні шматки застрягли в повільно перемішуваній мантії, як інгредієнти, додані до суміші для приготування шоколадного печива «Рокі Роуд», і перемішування було занадто слабким, щоб повністю вирівняти все.
На відміну від Землі, де тектонічні плити постійно переробляють земну кору і мантію, Марс рано закрився під нерухомою зовнішньою корою, зберігши своє внутрішнє ядро як геологічну капсулу часу.
Слухаючи Марс
Докази походять із сейсмічних даних, записаних посадковим апаратом NASA InSight, зокрема, з восьми особливо чітких марсіанських землетрусів, у тому числі двох, спричинених двома недавніми ударами метеоритів, які залишили на поверхні Марса кратери завширшки 150 м.
InSight вловлює сейсмічні хвилі, що проходять через мантію, і вчені змогли побачити, що хвилі з вищими частотами досягали його датчиків з місця удару довше. Ці ознаки інтерференції, за їхніми словами, свідчать про те, що внутрішня частина планети є грубою, а не гладкою.
«Ці сигнали показали чіткі ознаки інтерференції під час проходження через глибокі шари Марса, — сказав доктор Хараламбус. — Це узгоджується з мантією, наповненою структурами різного походження — залишками раннього періоду існування Марса».
Відмінності геологічної будови Марса від Землі
Для порівняння, земна кора постійно повільно зміщується і переробляє матеріал з поверхні в мантію нашої планети — на тектонічних плитах, таких як зона субдукції Каскадія, де частина плит, що утворюють дно Тихого океану, занурюється під північноамериканську континентальну плиту.
Уламки, виявлені в мантії Марса, мають дивовижну форму: кілька великих фрагментів — шириною до 4 км — оточені безліччю менших. Вчені виявили, що так званий «фрактальний розподіл» уламків в мантії Марса відбувається, коли енергія катастрофічного зіткнення перевершує міцність об’єкта. При цьому об’єкт розбивається на кілька великих осколків і велику кількість дрібніших шматків, як, наприклад, при падінні метеорита на планету.
Це відкриття може мати значення для нашого розуміння того, як інші скелясті планети, такі як Венера і Меркурій, еволюціонували протягом мільярдів років. Це нове відкриття збереженого внутрішнього складу Марса дає рідкісну можливість зазирнути в те, що може ховатися під поверхнею нерухомих світів.
За матеріалами phys.org
