Mail.RuПочтаМой МирОдноклассникиИгрыЗнакомстваНовостиПоискВсе проекты
Рассылка
Получайте главные новости дня от Mail Hi-Tech
, Источник: Чердак

Подледное озеро на Марсе заставило планетологов заподозрить красную планету в вулканической активности

Американские геологи из университета Аризоны опубликовали в Geophysical Research Letters статью, в которой рассмотрели несколько возможных причин формирования подледного озера — в том числе версию с гигантским резервуаром магмы непосредственно под озером.

Полгода назад «Чердак» уже писал про то, как это озеро нашли благодаря радарному сканированию поверхности — итальянские исследователи тогда зафиксировали наличие жидкой воды под полярной шапкой Марса на глубине более полутора километров.

Озеро Восток, снимок из космоса. Изображение: NASA

Исследователи, опубликовавшие статью в Geophysical Research Letters, рассмотрели версию о том, что вода в этом озере насыщена солями и потому не замерзает при пониженных температурах. Они смоделировали поведение рассолов разных солей при разном потоке тепла из-под поверхности планеты — и пришли к выводу, что даже очень соленая вода могла бы оставаться жидкой лишь при тепловом потоке не менее 72 милливатт на квадратный метр. А это та величина, которая заметно превосходит типичный для остывшей планеты уровень: столько наблюдается во многих местах Земли, а Марс куда более холодное место.

Иллюстрация: AGU/GRL/Sori and Bramson

Тепло изнутри

Полностью остыть (почти до абсолютного нуля) ни одно небесное тело не может в принципе. Любая горная порода всегда содержит небольшое число радиоактивных элементов: урана, тория и радиоактивного калия-40. При распаде этих ядер выделяется энергия, которая преобразуется в тепло: это около 90% той энергии, которая идет из глубин Земли. Ещё примерно 10% «внутренней» энергии приходится на тепло, полученное еще в начале формирования планеты; поток тепла измеряют в ваттах (или милливаттах) на квадратный метр. Кроме того, разумеется, есть еще энергия, получаемая небесным телом от Солнца, но ее роль выходит за рамки этой заметки.

Карта Земли с указанием теплового потока изнутри. Стыки плит горячие из-за близости магмы Источник: J. H. Davies and D. R. Davies - Davies, J. H., & Davies, D. R. (2010). Earth's surface heat flux. Solid Earth, 1(1), 5-24

То, что планета греется изнутри, ещё не означает наличия жидкой магмы и, как следствие, вулканизма с тектоникой плит. Для появления магмы планета должна быть горячее некой критической величины — так, температура мантии Земли оценивается в 200 градусов Цельсия у границы с корой и 4000℃ вблизи ядра. Кроме того, геологические процессы на Земле — движение тектонических плит, формирование гор, землетрясения и извержения вулканов — обусловлены ещё и действием гравитации со стороны Луны.

Притяжение естественного спутника и Солнца сжимает и растягивает Землю, приводя к дополнительному тепловыделению в размере около трех тераватт.

Приливными силами можно пренебречь в случае Марса с его крошечными спутниками и они играют второстепенную роль в тепловом балансе Земли. Но на Ио, спутнике Юпитера, гравитационное поле планеты-гиганта уже вносит ключевой вклад: криовулканы на Ио работают за счет приливной энергии.

Озеро магмы под озером воды под ледником

Проведенные ранее другими учеными расчеты указывают на то, что Марс должен иметь тепловыделение в районе пары десятков милливатт на квадратный метр — но никак не те 72 мВт/м2, которые необходимы для существования подледных озер. Высадившийся недавно на Марсе аппарат InSight должен в этом году погрузить на несколько метров вглубь специальный зонд с термодатчиками для непосредственных измерений, но, как отмечают авторы новой статьи, вряд ли результат окажется вчетверо выше теоретических предсказаний.

Ученые предположили, что в среднем по Марсу поток тепла действительно не превышает 30мВт/м2, а под озером находится резервуар с магмой — подобно земным вулканам, вблизи которых горные породы прогреваются намного сильнее.

Расчеты показали, что пятикилометровый в диаметре и шарообразный магматический резервуар на глубине около восьми километров даст как раз достаточно тепла: правда, для этого он должен быть очень молодым по геологическим меркам. Если магма поднялась к поверхности менее миллиона лет назад, она могла разогреть нижнюю часть ледника настолько, что она растаяла и сформировала подледное озеро (максимальная точка нагрева была достинута около 300 тысяч лет назад).

В расчетах исследователей, как они сами отмечают, много неопределенности. Нельзя, например, уверенно говорить о составе льда и тех горных пород, на которых он лежит: а это может менять необходимую величину теплового потока втрое, от 72 до 205 мВт/м2. Неизвестно то, какой на самом деле может быть форма магматического резервуара, причем определить ее весьма непросто — на Земле, например, недавно геологи пересмотрели свои представления о магматическом потоке под Галапагосскими островами.

«2000 дней на Марсе» — фотоотчет о жизни марсохода

Уточнить строение планеты под очагом вулканической активности позволили сейсмические данные с подводных роботов и ученые особо подчеркивали то, что данных с наземных станций (а они стоят на многих тихоокеанских островах) было недостаточно. На Марсе сейчас насчитывается ровно один сейсмограф и один рабочий марсоход, который может немного поскоблить поверхность лежащих в доступных для его манипулятора местах поэтому волей-неволей исследователям приходится довольствоваться весьма скудными данными.

У нас есть возможность ближе увидеть поверхность Марса, благодаря аппарату Curiosity, который за свою «жизнь» сделал множество снимков:

«2000 дней на Марсе» — фотоотчет о жизни марсохода

Читайте также:

Поделитесь открытием ученых с друзьями, нажмите на кнопки соцсетей ниже:
Хиты продаж и новинки
Самые лучшие цены на смартфоны
Вы подписались на рассылку.Отменить
Подписаться на рассылку
Комментарии
1
М У Р Л Ы К А
У НАСА в последнее время частые видения)))...видать их потешный ангароход вместо грунта притащил коноплю с соседской дачи))))))
СсылкаПожаловаться
Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться.
Вы не ввели текст комментария
Вы не ввели текст комментария
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Подпишитесь на нас
Новости Mail.ru Hi-Tech