Американская межпланетная станция InSight работала на Марсе с начала 2018 и до 2022 года. На станции были установлены два инструмента: немецкий пенетратор с термодатчиками HP3, который не смог погрузиться под поверхность планеты, и высокочувствительный сейсмометр SEIS из Франции. Последний отработал успешно и собрал большое количество ценной информации о марсианских землетрясениях.

В отличие от Земли, на Марсе нет тектонических плит, взаимодействие которых вызывало бы подземные толчки. Однако на нашей планете есть еще два типа землетрясений: их может создавать растрескивание горных пород под действием перепадов тепла и давления, а также падения метеоритов. Аналогичные землетрясения происходят и на Марсе.

Землетрясения создают сейсмические волны, которые меняются при прохождении через различные слои пород в недрах планеты, и изучение этих волн позволяет геологам делать выводы о ее внутреннем строении. К настоящему времени команда InSight измерила мощность, глубину и состав коры, мантии и ядра Марса. Мантия Марса имеет мощность до 1,5 тысяч км и состоит из твердых пород с температурой до 1,5 тысяч градусов Цельсия.

По мнению ученых, удары метеоритов о поверхность Марса создают высокочастотные сейсмические волны, которые распространяются от коры глубоко в мантию. 28 августа в журнале Science была опубликована статья, посвященная новому анализу информации, собранной SEIS. Ученые из Имперского колледжа Лондона выделили восемь землетрясений, сейсмические волны которых содержали выраженную высокочастотную энергию. Проникновение волн в мантию приводило к их заметному изменению и замедлению.

Проведя компьютерное моделирование в масштабах всей планеты, ученые обнаружили, что замедление и искажение сигналов происходило только при прохождении волн через небольшие локализованные области в недрах. Простыми геофизическими методами они установили, что эти области заполнены более плотным веществом, которое по своему составу отличается от окружающих пород.

Теперь они предполагают, что линзы плотных пород образовались в результате удара о поверхность Марса больших астероидов в далекой древности. Их заполняет вещество, из которого были сложены эти астероиды, а также фрагменты марсианской коры, которые погрузились в мантию из-за ударов. Эта гипотеза хорошо согласуется с представлениями о том, что в ранней Солнечной системе молодые планеты регулярно подвергались бомбардировке астероидами и другими телами.

InSight обнаружил продукты удара, произошедшего 4,5 млрд лет назад. Сейчас нельзя сказать, что за тело столкнулось тогда с Марсом.

Тот факт, что фрагменты этого астероида сохранились до наших дней, указывает на то, что мантия Марса эволюционировала медленно на протяжении миллиардов лет. На Земле следы подобных событий были бы давно стерты динамикой тектонических плит.

Ссылка: jpl.nasa.gov

Обсудить