Четыре миллиарда лет назад Марс мог выглядеть гораздо более похожим на Землю, чем мы думали — не на поверхности, где ржаво-красные пустыни тянулись к горизонту, а глубоко под землей, где огромные массивы гранита могли формироваться примерно так же, как горные хребты Земли. Эта захватывающая возможность возникает из нового исследования, которое предполагает, что геологическая история Марса гораздо сложнее и похожа на земную, чем считали ученые ранее.
Новаторское исследование, опубликованное в журнале Earth and Planetary Science Letters, показывает, что древний Марс, вероятно, имел под своей поверхностью массивные гранитные образования, а также скрытые резервуары жидкой воды, которые могли поддерживать потенциальную жизнь. Исследование, возглавляемое Син-Тай Ли из Университета Райса, бросает вызов нашему пониманию того, как гранит — та самая порода, которая образует величественные пики Земли, такие как Хаф-Доум в Йосемити — мог образоваться на планете без тектоники плит.
«Наши результаты показывают, что процессы в коре Марса были гораздо более динамичными, чем считалось ранее», — говорит Ли. «Толстая кора в южных нагорьях не только могла генерировать гранитные магмы без тектоники плит, но и создавала термические условия для стабильных подземных водоносных горизонтов — резервуаров жидкой воды — на планете, которую мы часто считали сухой и замерзшей».
Ключ к этому открытию лежит в необычно толстой коре Марса, особенно в его южных высокогорьях, толщина которой достигает 80 километров — намного больше, чем у континентальной коры Земли. Используя сложное тепловое моделирование, исследовательская группа продемонстрировала, что эта толстая кора могла бы удерживать достаточно тепла от радиоактивного распада, чтобы частично расплавить нижнюю кору в ранней истории Марса, создавая идеальные условия для образования гранита.
«Граниты — это не просто камни; это геологические архивы, которые рассказывают нам о термической и химической эволюции планеты», — объясняет Радждип Дасгупта, профессор кафедры Мориса Юинга в Университете Райса. «Тот факт, что мы видим доказательства существования подобных магм на Марсе через глубокое переплавление коры, подчеркивает сложность планеты и ее потенциал для существования жизни в прошлом».
Те же условия, которые могли бы создать гранит, могли бы также разрешить одну из самых запутанных загадок Марса: как жидкая вода когда-то текла по его поверхности, несмотря на холодный климат планеты. Исследование предполагает, что толстая, генерирующая тепло кора в южных высокогорьях могла бы поддерживать жидкие водоносные слои всего в двух километрах под замерзшей поверхностью, создавая подземные резервуары, которые могли бы вырваться наружу во время извержений вулканов или падения метеоритов.
Хотя поиск окончательных доказательств существования этих гранитных образований представляет собой сложную задачу (теперь они будут погребены под миллиардами лет вулканического базальта и пыли), исследовательская группа предполагает, что будущие миссии на Марс могут быть сосредоточены на глубоких ударных кратерах в южных высокогорьях, которые могут обнажить эти скрытые слои гранита.
«Каждое понимание процессов в коре Марса приближает нас к ответам на некоторые из самых глубоких вопросов в планетарной науке, включая то, как развивался Марс и как он мог поддерживать жизнь», — отмечает Кирстен Сибах, один из соавторов исследования. «Наше исследование дает дорожную карту того, где искать и что искать, пока мы ищем эти ответы».
