Красная планета треснула изнутри: недра хранят шрамы древних столкновений, которые не замечали

Поверхность Марса кажется спокойной и безжизненной, но под ней скрывается бурная и драматичная история. Новые данные показали, что недра Красной планеты буквально хранят следы древних космических катастроф. Марсотрясения помогли учёным заглянуть глубоко в мантию и восстановить события, произошедшие миллиарды лет назад. Об этом сообщает Earth.

Фото: wikimedia by NASA/JPL-Caltech, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

МАРС

Что скрывается под поверхностью Марса

Долгое время изучение Марса ограничивалось его поверхностью — пылью, кратерами и замёрзшими равнинами. Однако посадочный модуль InSight впервые позволил исследовать внутреннее строение планеты с помощью сейсмометра, дополнив данные о том, как формировалась внутренняя структура Марса.

Анализ показал, что в мантии Марса сохранились крупные фрагменты пород, оставшиеся после гигантских столкновений в самом начале истории Солнечной системы. Размер некоторых из них достигает около 4 километров в ширину. Эти обломки распределены по недрам планеты как застывшие "осколки" древних катастроф.

"Мы никогда раньше не видели внутреннюю часть планеты с такой детализацией", — отметил ведущий автор исследования Константинос Хараламбус из Имперского колледжа Лондона.

Гигантские удары, сформировавшие Красную планету

Около 4,5 миллиарда лет назад Марс пережил серию мощных столкновений с крупными космическими телами — возможно, даже с протопланетами. Эти удары были настолько сильными, что расплавляли огромные участки коры и мантии, формируя океаны магмы.

Во время таких событий обломки пород и части самих ударных тел буквально "впрыскивались" вглубь планеты. В отличие от Земли, где тектоника плит постоянно перерабатывает кору, Марс имеет единую литосферную плиту, остававшуюся относительно стабильной. Именно поэтому древние следы не исчезли.

Как марсотрясения помогли увидеть прошлое

Миссия InSight, работавшая на Марсе с 2018 по 2022 год, зафиксировала 1319 марсотрясений. Сейсмические волны, проходя через разные слои планеты, меняют скорость и характер распространения. Это позволяет "просвечивать" недра, подобно медицинскому УЗИ, и расширяет представления о том, как работают сейсмические процессы на Марсе.

Особый интерес вызвали восемь событий с высокочастотными сигналами, которые странным образом задерживались при прохождении через мантию. Изначально учёные предполагали, что причина кроется в коре, но дальнейший анализ показал иное.

"Чем дольше волны проходили через мантию, тем сильнее задерживались высокочастотные сигналы", — пояснил соавтор исследования Том Пайк.

Погребённые фрагменты в мантии Марса

Компьютерное моделирование показало: такие задержки возникают только в случае прохождения волн через небольшие участки мантии с иными физическими свойствами. Именно ими и оказались древние ударные фрагменты.

По словам Хараламбуса, структура мантии напоминает "разбитое стекло" — несколько крупных осколков и множество более мелких. Это подтверждает представление о том, что ранняя Солнечная система была крайне хаотичной и агрессивной.

Почему Марс — капсула времени

Сохранность этих структур говорит о том, что внутренняя эволюция Марса была сравнительно "вялой". Планета не испытывала интенсивного перемешивания недр, которое стёрло бы следы древних ударов.

"Тот факт, что эти особенности видны до сих пор, говорит о том, что Марс не переживал активного внутреннего перераспределения вещества", — подчеркнул Хараламбус.

Сравнение: Марс и другие каменистые планеты

Марс отличается от Земли отсутствием тектоники плит, но в этом он схож с Венерой и Меркурием. Открытие позволяет предположить, что и эти планеты могут скрывать в своих недрах следы древних столкновений.

Если подобные "шрамы" действительно сохраняются в мантии тел без активной тектоники, это открывает новые возможности для изучения эволюции каменистых планет.

Плюсы и минусы открытия для планетологии

С одной стороны, находка даёт уникальное представление о раннем формировании Марса и всей Солнечной системы. С другой — она подчёркивает, насколько ограничены были наши знания без прямых сейсмических измерений.

Тем не менее результаты InSight стали важным шагом в понимании внутренней динамики планет.