Специалисты из Университета Райса показали, что появившаяся в древности толстая кора южных возвышенностей планеты создавала условия для образования гранитных магм и существования крупных водоносных горизонтов под землей. Эти выводы ставят под сомнение современное понимание геологической и гидрологической истории Марса.
Ведущий автор исследования, профессор Син-Ти Ли, объясняет, что во времена Ноакианского и раннего Гесперианского периодов, около 3−4 миллиардов лет назад, в области южных возвышенностей Марса толщина коры могла составлять до 80 километров. При этом радиационное тепло вызывало частичное плавление нижних слоев коры и способствовало образованию магм с высоким содержанием кремнезема, например, гранитов, а также создавало тепловые условия для существования водоносных горизонтов под замерзшей поверхностью.
«Наши данные показывают, что процессы, происходившие в коре Марса, были намного динамичнее, чем мы предполагали ранее», — отмечает Ли. «Толстая кора южных возвышенностей могла не только способствовать появлению гранитных магм без участия движения плит, но и обеспечивала термические условия для существования жидкой подземной воды на планете, которую мы долго считали сухой и замороженной».
С использованием продвинутых тепловых моделей эксперты реконструировали состояние коры Марса в ранние геологические эпохи. Учитывая толщину коры, радиационное тепло и наличие теплового потока из мантии, ученые оценили потенциал для плавления коры и стабильности подземных вод.
Результаты моделирования продемонстрировали, что в зонах, где кора была толще 50 километров, она могла быть подвергнута частичному плавлению, что способствовало образованию фельзитовых магм. При этом высокая теплопроводность южных возвышенностей позволяла на глубине нескольких километров сохранять водоносные горизонты. Они могли периодически выходить из-под земли на поверхность благодаря активности вулканов или ударам метеоритов, вызывая внезапные наводнения.
Работа также оспаривает сложившееся мнение, согласно которому граниты являются уникальной исключительно для Земли породой. Ученые доказали, что Марс способен производить гранитные магмы через радиогенное нагревание даже без движения литосферных плит. Предполагается, что такие граниты до сих пор прячутся под базальтовыми потоками в южных возвышенностях, что открывает новые перспективы для изучения геологии Марса.
В дополнение к этому, исследование подчеркивает возможность существования древних водоносных систем в южных возвышенностях Марса. Эти водные резервуары могли поддерживать условия, потенциально пригодные для жизни, а также содержать химические элементы, важные для развития биологических процессов.
«Гранит — совсем не простой камень, его можно с полным правом назвать геологической летописью, которая рассказывает нам о тепловом и химическом развитии планеты», — поясняет один из авторов исследования, профессор Радждип Дасгупта. «Земной гранит связан с тектоническими процессами и водным циклом. Обнаружение подобных магм на Марсе через процессы плавления глубинной коры указывает на сложность планеты и ее перспективы для поддержания жизни в прошлом».
Результаты работы обозначают области Марса, которые стоит изучать в будущем. Например, крупные кратеры и разломы в южных возвышенностях могут дать представление о глубинных слоях коры. Такие данные помогут ответить на фундаментальные вопросы о том, как Марс развивался и мог ли он поддерживать жизнь.
«Каждое новое открытие в изучении марсианской коры постепенно раскрывает для нас происхождение Марса и дает понимание о его пригодности для жизни», — отмечает профессор Кирстен Сибах. «Наше исследование прокладывает маршрут для будущих миссий, которые смогут подтвердить наличие гранитов и древних водных резервуаров».
Тем временем в сети опубликовали фото снежных узоров на Марсе: узнайте, в чем их секрет.
