Относительно хорошо сохранившаяся древняя кора Марса обеспечивает естественное окно в раннюю планетарную эволюцию, не доступное на Земле. Марс обычно считался одноплитной базальтовой планетой, хотя недавние данные свидетельствуют о том, что магматическая эволюция, приводящая к образованию кислой коры, могла происходить спорадически.
Новое исследование показывает множество доказательств разнообразного вулканизма и сложной вулканотектоники в южных высокогорьях Марса внутри и вокруг бассейна Эридания возрастом от 3,5 до 4 миллиардов лет. Статья была опубликована сегодня в журнале Nature Astronomy.
В отличие от Земли, на современном Марсе практически отсутствует вулканическая или тектоническая активность.
Кроме того, возраст почти половины поверхности планеты превышает 3,5 миллиарда лет, что указывает на то, что с тех пор не было обширной переработки земной коры — явления, обычно вызванного тектоникой, такой как земная, при которой поверхностный материал перерабатывается в мантию — с тех пор.
Недавние открытия позволяют предположить, что так было не всегда, но геологическая активность Марса в первый миллиард лет после его образования до сих пор неясна.
«Геологическое исследование других скалистых планет дает ключ к разгадке ранней эволюции земной коры и вулкано-тектонических процессов, поскольку другие тела представляют собой примеры сопоставимых геосистем с переменной массой, гравитацией и составом», — сказал доктор Джозеф Михальски из Университета Гонконга и его коллеги.
Наблюдая через линзы различных гравитационных полей, составов планет и теплового потока, можно протестировать модели обновления поверхности земной коры и таким образом обнаружить шаги, которые привели к тектонике плит и другим формам переработки земной коры.
Планета Марс представляет собой особенно ценную часть головоломки в этом отношении.
Авторы изучили морфологию и минералогию региона Эридания в южном полушарии Марса.
Они проанализировали данные дистанционного зондирования с различных орбитальных аппаратов, включая Mars Global Surveyor НАСА, Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter.
Регион Эридания предлагает самые сильные остатки коры древнего магнитного поля Марса и различные признаки вулканизма.
Исследователи выявили 63 экземпляра четырех различных типов вулканов (вулканические купола, стратовулканы, пирокластические щиты и кальдерные комплексы) и, возможно, еще сотни в одном только регионе Эридании, вероятно, оставшиеся после активного периода геологической активности примерно 3,5 миллиарда лет назад.
Этот набор наблюдений согласуется с наличием переработки коры на раннем Марсе, вызванной вертикальной тектоникой, своего рода тектоническим процессом, предшественником полной тектоники плит на Земле.
Такое разнообразие вулканических структур могло быть более широко распространено на древнем Марсе, чем считалось ранее.
«Наблюдаемые остатки этой активности могут быть ближайшим на планете аналогом сценариев гидротермального происхождения жизни, предложенных для Земли», — заявили ученые.
