В новаторском заявлении на 55-й Лунной и планетарной научной конференции, состоявшейся в Вудлендсе, штат Техас, ученые сообщили об открытии гигантского вулкана и возможного слоя погребенного ледникового льда в восточной части марсианской вулканической провинции Тарсис недалеко от экватора планеты.
Гигантский вулкан, неоднократно появлявшийся на орбитальных космических кораблях вокруг Марса, начиная с «Маринера-9» в 1971 году, но глубоко разрушенный до неузнаваемости, на протяжении десятилетий скрывался на виду в одном из самых знаковых регионов Марса, на границе между сильно раздробленным лабиринтом Noctis Labyrinthus (Лабиринт Ночи) и монументальные каньоны Valles Marineris (Долины Моряков).
Временно обозначенное как «вулкан Ноктис» в ожидании официального названия, структура расположена на координатах 7°35’ ю.ш., 93°55’ з.д. Она достигает 9022 метров в высоту и имеет ширину 450 километров. Гигантские размеры вулкана и сложная история изменений указывают на то, что он был активен в течение очень долгого времени. В его юго-восточной части расположены тонкие недавние вулканические отложения, под которыми, вероятно, все еще присутствует ледниковый лед.
Это сочетание гигантского вулкана и возможного открытия ледникового льда имеет большое значение, поскольку указывает на захватывающее новое место для изучения геологической эволюции Марса во времени, поиска жизни и исследований с роботами и людьми в будущем.
«Мы изучали геологию района, где в прошлом году нашли остатки ледника, и поняли, что находимся внутри огромного и глубоко разрушенного вулкана», — сказал ведущий автор исследования Паскаль Ли, планетолог из Института SETI и Института Марса из Исследовательского центра Эймса НАСА.
Несколько подсказок, взятых вместе, выдают вулканическую природу беспорядка слоистых гор и каньонов в этой восточной части Лабиринта Ноктиса. Центральная область вершины отмечена несколькими возвышениями, образующими дугу, достигающую регионального максимума и спускающуюся по склону в сторону от вершины. Пологие внешние склоны простираются на 225 километров (140 миль) в разных направлениях.
Остаток кальдеры — остатки рухнувшего вулканического кратера, когда-то находившегося в лавовом озере, — можно увидеть недалеко от центра сооружения. Потоки лавы, пирокластические отложения (состоящие из вулканических твердых частиц, таких как пепел, зола, пемза и тефра) и отложения гидратированных полезных ископаемых встречаются в нескольких областях по периметру структуры.
«Известно, что в этой области Марса имеется большое разнообразие гидратированных минералов, охватывающих долгий период марсианской истории. Давно предполагалось, что эти минералы имеют вулканическую природу. Поэтому неудивительно найти здесь вулкан», — объяснил соавтор исследования Сураб Шубхам из Университета Мэриленда. «В каком-то смысле этот большой вулкан является долгожданным дымящимся пистолетом».
Помимо вулкана, в исследовании сообщается об открытии большой площади вулканических отложений площадью 5000 квадратных километров по периметру вулкана, представляющей собой большое количество низких, округлых и удлиненных, похожих на волдыри холмов. Эта «вздутая местность» интерпретируется как поле «конусов без корней», насыпей, образовавшихся в результате взрывного выброса пара или набухания пара, когда тонкий слой горячих вулканических материалов останавливается на поверхности воды или богатой льдом поверхности.
Всего год назад Ли, Шубэм и их коллега Джон В. Шатт обнаружили впечатляющие остатки ледника – или «реликтового ледника» – через значительное эрозионное отверстие в том же вулканическом массиве в виде светлого отложения (ЛТД) сернокислой соли с морфологическими признаками ледника.
Было интерпретировано, что сульфатные отложения, состоящие в основном из ярозита, водного сульфата, образовались, когда покров вулканических пирокластических материалов остановился на леднике и вступил в химическую реакцию со льдом. Разрушенные конусы без корней, выявленные в текущем исследовании, демонстрируют аналогичные проявления полигидратных сульфатов, что еще раз позволяет предположить, что вздутое вулканическое одеяло может скрывать под собой обширный слой ледникового льда.
Вулкан Ноктис представляет собой долгую и сложную историю изменений, возможно, в результате сочетания трещиноватости, термической и ледниковой эрозии. Исследователи интерпретируют вулкан как огромный щит, состоящий из слоистых скоплений пирокластических материалов, лавы и льда, последний возник в результате неоднократного накопления снега и ледников на его склонах с течением времени.
По мере развития разломов и разломов, особенно в связи с поднятием более обширного региона Тарсис, на котором расположен вулкан, лавы начали подниматься через различные части вулкана, что привело к термической эрозии и удалению огромного количества погребенного льда и катастрофическое обрушение целых участков вулкана.
Последующие оледенения продолжили эрозию, придав многим каньонам внутри структуры их нынешнюю характерную форму. В этом контексте «реликтовый ледник» и возможный погребенный слой ледникового льда вокруг него могут быть остатками последнего эпизода оледенения, повлиявшего на вулкан Ноктис.
Но многое в недавно открытом гигантском вулкане остается загадкой. Хотя ясно, что он был активен в течение длительного времени и начал строиться в начале истории Марса, неизвестно, когда именно. Точно так же, хотя извержения здесь происходили даже в наше время, неизвестно, является ли он все еще вулканически активным и может ли извергнуться снова. И если он был активен в течение очень долгого времени, могло ли сочетание устойчивого тепла и воды изо льда позволить этому месту стать убежищем для жизни?
Поскольку загадки, окружающие вулкан Ноктис, продолжают озадачивать ученых, это место уже становится новым захватывающим местом для изучения геологической эволюции Марса, поиска жизни и планирования будущих исследований с помощью роботов и человека. Возможное присутствие ледникового льда на небольших глубинах вблизи экватора означает, что люди потенциально могут исследовать менее холодную часть планеты, сохраняя при этом возможность добывать воду для гидратации и производства ракетного топлива (путем разложения H 2 O на водород и кислород).
«Это действительно сочетание вещей, которые делают вулкан Ноктис исключительно интересным. Это древний и долгоживущий вулкан, настолько глубоко разрушенный, что через него можно путешествовать пешком, проезжать или летать, чтобы исследовать, брать образцы и датировать различные части его внутренней части. Чтобы изучить эволюцию Марса во времени. Он также имеет долгую историю взаимодействия тепла с водой и льдом, что делает его идеальным местом для астробиологии и наших поисков признаков жизни. Наконец, поскольку ледниковый лед, вероятно, все еще сохраняется вблизи поверхности в относительно теплой экваториальной области Марса, это место выглядит очень привлекательным для исследования роботами и человеком», — сказал Ли.
