Земля может утратить звание единственной в Солнечной системе планеты с активными вулканами. Новые данные о марсианских землетрясениях показывают, что в коре Марса тоже есть очаги жидкой магмы. До этого считалось, что вулканизм на Красной планете прекратился миллионы лет назад. Впрочем, новые результаты еще предстоит проверить.
Трещины и пятна
Марс славится грандиозными потухшими вулканами. Вулкан Олимп — самая высокая гора на планетах Солнечной системы. Его высота от основания до вершины — более 21 км, а от условного нулевого уровня марсианской поверхности — еще больше. На Марсе есть целые равнины, затопленные застывшей лавой, как знаменитые лунные моря.
Но до недавнего времени казалось, что марсианские извержения — дела давно минувших дней. Лавовым равнинам около 3 млрд лет, отдельным гигантским вулканам — более миллиарда. Самым свежим отложениям лавы на склонах Олимпа 1–2 млн лет.
Однако несколько лет назад искусственный спутник Марса Mars Reconnaissance Orbiter сфотографировал нечто любопытное. На равнине Элизий есть система трещин под названием борозды Цербера (Cerberus Fossae). И вокруг одной из этих трещин было обнаружено симметричное темное пятно площадью с большой город. Наблюдения с орбиты показали, что темный материал богат вулканическим минералом пироксеном. Даже внешне это образование очень напоминало вулканические отложения.
Интереснее всего возраст этой детали рельефа. Его можно оценить по количеству метеоритных кратеров, образовавшихся уже поверх отложений. Это стандартный, хотя и не очень точный, метод датировки геологических структур на других планетах. И оказалось, что извержение (если это было оно) произошло всего 50 000–200 000 лет назад. По меркам вулканов это не такой уж большой срок. Вполне возможно, что магма в подземном очаге все еще остается жидкой и горячей и извержения могут возобновиться в любой момент.
Но ученые никогда не сбрасывают со счетов вероятность ошибки. Обнаруженные с орбиты отложения могут иметь и не вулканическую природу. Чтобы уверенно говорить, что в марсианской коре остаются очаги жидкой магмы, требовались независимые свидетельства. И, похоже, теперь они получены.
Дрожь земли
В ноябре 2018 года на Марс сел зонд NASA «Инсайт». Аппарат стоимостью $814 млн стал первым зондом, предназначенным для изучения марсианских недр. Именно его сейсмограф впервые зафиксировал землетрясения на Марсе. Сегодня число таких событий перевалило за 1300.
Некоторые из этих сотрясений были вызваны падением метеоритов. Почти все остальные, вероятно, связаны с растрескиванием коры. Недра Марса понемногу остывают, планета сжимается, поэтому ее кора стягивается и похрустывает. Такие же землетрясения были зафиксированы сейсмографами на Луне.
Ученых интересуют марсотрясения любой природы. Сейсмические волны, как сигнал УЗИ, проходят планету насквозь и создают ее своеобразный снимок. Так геологи издавна изучают внутреннее строение Земли, а теперь и Марса. Но еще больший интерес представляли бы толчки, связанные с геологической активностью, а не пассивным остыванием планеты.
И, похоже, сейсмограф «Инсайта» зафиксировал такие события. Авторы новой статьи проанализировали данные о множестве марсотрясений. Ученые разделили их на два класса: низко- и высокочастотные. Частая, но мелкая дрожь мало похожа на «настоящую» сейсмическую активность, а вот низкочастотные сотрясения весьма напоминают свои земные аналоги.
Для 18 из 24 таких событий удалось определить расстояние до эпицентра. И оно совпало с дистанцией до тех самых борозд Цербера, где орбитальный аппарат нашел следы сравнительно недавнего извержения.
Еще интереснее данные о скорости сейсмических волн. Они показывают, что сигнал прошел не только через твердые породы, но и через куда более пластичную среду, похожую на жидкость. Между тем марсотрясения такого типа, как считается, зарождаются на глубине 15–50 км вблизи границы коры и мантии. Мантия Марса (и Земли), вопреки распространенному заблуждению, твердая, а не жидкая. Иное дело магма в магматических очагах — смесь жидкого расплава, кристаллов и газов. Но чтобы расплавить базальт, нужна температура 600–800°C. Это значит, что под бороздами Цербера скрывается горячий магматический очаг. И не 200 000 лет назад, а прямо сейчас.
Два независимых свидетельства — это очень серьезно. Но все-таки маловато, чтобы говорить о современном марсианском вулканизме как о доказанном факте. Возможно, в будущем человечество посадит исследовательский зонд в район борозд Цербера и разберется с ними на месте.
Тепло жизни
Почему вопрос о вулканах на Марсе так важен? Потому что Красная планета очень отличается от нашей. Она меньше по размеру и массе. У нее сегодня нет глобального магнитного поля и, скорее всего, никогда не было подвижных тектонических плит. Изучая нашего соседа по Солнечной системе, исследователи на наших глазах создают новую науку — сравнительную геологию скалистых планет. Она поможет нам лучше понять, в чем Земля типична, а в чем уникальна. В числе прочего это позволит заново оценить шансы встретить жизнь как на Марсе, так и на далеких мирах других звезд.
Кстати, о жизни. Многие эксперты считают наиболее вероятным местом зарождения жизни на Земле горячие источники и грязевые котлы вулканов. Не исключено, что и горячее дыхание Красной планеты породило живые организмы. А если так, что под бороздами Цербера может во всех смыслах теплиться жизнь.