Mars Express рассказал, как сформировалось марсианское плато Фарсида

Mars Express рассказал, как сформировалось марсианское плато Фарсида

 Дмитрий Целиков 

Группа исследователей обнародовала результаты анализа данных о гравитации Красной планеты в провинции Фарсида, полученных зондом Mars Express.

Измерения проводились в течение пяти лет, когда аппарат находился на высоте 275–330 км. Результаты объединили с показаниями Mars Reconnaissance Orbiter.

Марсианский Олимп и три его спутника (изображение НАСА).

Фарсида (Тарсис) представляет собой огромное вулканическое нагорье в районе экватора. Более всего оно примечательно Олимпом — самым высоким вулканом Солнечной системы (21 км), которому сопутствуют три горы: Арсия, Аскрийская и Павлина. Считается, что вулканическая активность в этой области утихла лишь 100–250 млн лет назад.

Масса, сосредоточенная в этом районе, вызывала колебания траектории аппарата Mars Express. Отклонения измерялись, и затем по ним рассчитывалась плотность материала, залегающего под поверхностью.

В целом высокая плотность пород соответствует базальтовому составу, что соответствует выводам, сделанным на основании изучения метеоритов марсианского происхождения, упавших на Землю.

Новые данные также показали, что со времён образования трёх гор плотность лавы изменилась. Всё начиналось с лёгких андезитовых лав, которые могут формироваться в присутствии воды, а затем их обложили тяжёлые базальтовые лавы, из которых состоит видимая поверхность марсианской коры.

Ведущий автор исследования Микаэль Бойте (Mikael Beuthe) из Королевской обсерватории Бельгии с облегчением заключает, что наконец-то можно с большой долей уверенности утверждать: Арсия — старейшая возвышенность Фарсиды, за которой последовала гора Павлина. Аскрийская сформировалась позже всех, зато она отличается от других тем, что плотность лав, из которых сложена её вершина, со временем заметно снизилась.

Формирование Фарсиды, вероятно, произошло в результате подъёма одного-единственного мантийного плюма (восходящего потока магмы), который медленно подавался в сторону, создавая одну гору за другой. Это полная противоположность тому, что мы наблюдаем на Земле, где вулканические цепи (например, на Гавайях) возникают из-за того, что движется литосферная плита, тогда как плюм остаётся на месте.

Об этом свидетельствуют удивительные различия между корнями Олимпа и трёх гор: у последних они более плотные. Возможно, это карманы застывшей лавы или древняя сеть магматических очагов. Олимп, по всей видимости, вырос на жёсткой литосферной основе, тогда как другие вулканы частично утонули в менее твёрдой породе, то есть во время их образования происходили большие пространственные вариации мантийного потока.

Поскольку три горы сидят на вершине Фарсидского плато, а Олимп стоит на краю, можно заключить, что более толстая и старая кора гигантского «купола» сыграла роль изоляционной крышки, повысив температуру мантии и сделав литосферу менее жёсткой. Магма, сформировавшая Олимп, просто прошла сквозь старую кору, тогда как при образовании соседних вершин она взаимодействовала с ней.

Топография Олимпа (изображение ESA / DLR / FU Berlin, G. Neukum).

Результаты исследования опубликованы в Journal of Geophysical Research.

Подготовлено по материалам Европейского космического агентства.