Эта загадка так называемая марсианская дихотомия, которая ставит учёных в тупик с момента своего открытия в 1970-х годах.
Южные возвышенности Марса (которые покрывают около двух третей поверхности планеты) поднимаются на 5 или 6 километров выше, чем северные низменности. Нигде в Солнечной системе мы не видим такого большого и резкого контраста в таких масштабах.
На изображении:
Карта, показывающая «марсианскую дихотомию»: южное нагорье окрашено в жёлтые и оранжевые цвета, северная низменность — в синие и зелёные.
Источник: NASA / JPL / USGS
Что стало причиной такой резкой разницы? Учёные расходятся во мнениях, было ли это вызвано внешними факторами, такими как столкновение с огромным астероидом размером с Луну, или внутренними, такими как поток тепла через расплавленную внутреннюю часть планеты.
В новом исследовании проанализированы марсотрясения, зафиксированные посадочным модулем NASA «Инсайт», расположенным вблизи границы, разделяющей две стороны дихотомии. Изучение того, как распространяются марсотрясения, выявило доказательства того, что происхождение марсианской дихотомии находится глубоко внутри Красной планеты.
Марсианская дихотомия
Высота — не единственное различие между двумя сторонами марсианской дихотомии. Южное нагорье испещрено кратерами и покрыто застывшими потоками вулканической лавы. Напротив, поверхность северных низменностей гладкая и ровная, почти без видимых шрамов и других значительных особенностей.
Из геофизических и астрономических измерений мы также знаем, что кора Марса значительно толще под южными возвышенностями. Более того, южные породы намагничены (что позволяет предположить, что они относятся к древней эпохе, когда у Марса было глобальное магнитное поле), в то время как породы северных низменностей — нет.
Дихотомия Марса была обнаружена в 1970-х годах, когда снимки, сделанные зондами «Викинг», показали разницу в высоте и плотности ударных кратеров. Поверхностная плотность кратеров (количество кратеров на единицу площади) может быть использована для расчёта возраста поверхностных пород: чем старше поверхность, тем больше на ней кратеров. Таким образом, южные возвышенности кажутся старше северных низменностей.
Ученые также считают, что когда-то на Марсе существовал огромный океан жидкой воды, вероятно, в том же регионе, что и северная низменность.
По этому поводу ведётся много споров, потому что наличие или отсутствие отложений, форм рельефа и определённых минералов, которые образуются, когда земля покрыта океаном, используются в качестве основных доказательств «за» и «против». Наличие жидкой воды является необходимым условием для жизни, поэтому нетрудно понять интерес научного сообщества и космических агентств к этой проблеме.
Внешнее пространство или внутренние силы?
Происхождение марсианской дихотомии долгое время оставалось загадкой для планетологии. Какой постепенный или резкий природный процесс, явление, космическая сила или катастрофа на ранней стадии развития Марса (учитывая возраст горных пород на поверхности) могли бы дать ответ на этот вопрос?
Возникли две основные гипотезы.
Во-первых, это так называемая эндогенная гипотеза. Она утверждает, что разница в теплопередаче из-за подъёма более тёплого и опускания более холодного материала внутри марсианской мантии привела к видимой дихотомии на её поверхности.
Во-вторых, существует экзогенная гипотеза, согласно которой причиной дихотомии является воздействие из космоса. Это означало бы катастрофическое столкновение либо с одним телом размером с Луну, либо с несколькими телами меньшего размера, изменившими поверхность планеты.
Сейсмика на Марсе
На Земле мы можем использовать данные сотен и даже тысяч сейсмометров, чтобы определить местоположение землетрясения. На Марсе у нас есть данные только от одного прибора на посадочном модуле «Insight». Чтобы определить местоположение марсотрясения, приходится полагаться на измерение разницы во времени прихода различных видов колебаний (так называемых P- и S-волн).
Это позволяет вычислить расстояние до марсотрясения. Мы также можем определить направление на источник землетрясения, наблюдая за движением частиц на поверхности. Когда была создана система для определения марсотрясений по данным Insight, она была проверена на известных событиях, таких как столкновения с метеоритами, зафиксированные спутниковыми камерами. Обнаружено, что эти методы надёжно указывают на скопление марсотрясений в регионе Терра-Киммерия на южном нагорье.
Затем было изучено, как S-волны теряют энергию при прохождении через горные породы на юге. Также проведены аналогичные расчёты для ранее наблюдавшихся землетрясений в районе Церберус-Фоссе на севере. Сравнение этих двух показателей показало, что волны быстрее теряют энергию на южных возвышенностях. Наиболее вероятное объяснение состоит в том, что порода под южными возвышенностями горячее, чем на севере.
Что подземные толчки говорят нам об этой дихотомии
Эта разница в температуре между двумя половинами раскола подтверждает идею о том, что раскол был вызван внутренними силами на Марсе, а не каким-то внешним воздействием. Полное объяснение причин довольно сложное. Чтобы упростить задачу, учёные создали модели того, как могла сформироваться дихотомия на основе изначальной неоднородности марсианской коры в далёком прошлом.
В какой-то момент на Марсе, как и на Земле, двигались тектонические плиты. Движение этих плит и расплавленной породы под ними могло создать что-то вроде дихотомии, которая затем застыла, когда тектонические плиты перестали двигаться, образовав то, что учёные называют «застывшей крышкой» на расплавленном ядре планеты.
Эти события, возможно, привели к возникновению конвекционных потоков в расплавленной породе, которые могут объяснить наблюдаемую сегодня дихотомию: восходящие потоки под южными возвышенностями и нисходящие потоки под северными низменностями. Данные о марсотрясениях, свидетельствующие о разнице температур в этих двух зонах, согласуются с этими моделями.
Чтобы окончательно ответить на вопрос о том, что вызвало марсианскую дихотомию, понадобятся дополнительные данные о землетрясениях на Марсе, а также подробные модели формирования Марса и сравнения с Землёй и другими планетами. Однако исследование раскрывает важную новую часть головоломки.
Источник: The Conversation, Geophysical Research Letters
P.S. Admin. Согласно космологическим записям Е.И.Рерих 50-х годов прошлого столетия, дихотомия Марса обусловлена последствиями гигантской космической катастрофы, произошедшей в нашей Солнечной системе примерно 1,6-1,7 млрд. лет тому назад. Огромный осколок распавшейся Лучшей Планеты Ат. (Фаэтона) столкнулся с Марсом и оторвал от него несколько больших фрагментов планетной коры. Поэтому согласно эзотерической космогонии, дихотомия Марса преимущественно носит экзогенный характер.
Более подробно об этом можно узнать в статье «Плутон и Посейдонис», размещенной в разделе сайта «Размышления о космосе».
