На 55-й Конференции по лунным и планетарным наукам (LPSC), которая проходила в Вудлендсе (Техас), учёные сообщили об открытии на Марсе гигантского вулкана и возможного слоя ледникового льда в восточной части марсианской вулканической провинции Тарсис (Tharsis), недалеко от экватора планеты.
Гигантский вулкан, неоднократно появлявшийся на снимках орбитальных космических аппаратов, начиная с «Маринера-9» в 1971 году, но разрушенный до неузнаваемости, на протяжении десятилетий скрывался на виду в одном из самых известных регионов Марса — на границе между сильно раздробленным Лабиринтом Ночи (Noctis Labyrinthus) и системой каньонов долины Маринер (Valles Marineris).
Источник: NASA / USGS Mars globe / Pascal Lee / Sourabh Shubham
Эта структура, временно названная «вулкан Ноктис», оказалась впечатляющим образованием размером 9022 метра в высоту и 450 километров в ширину. Благодаря долгой истории геологических изменений этот вулкан представляет собой интересное поле исследования для учёных и астрономов. 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 слои вулканического осадка, под которыми скрывается ледниковый лёд. Это открывает новые возможности для изучения геологической эволюции Марса и поиска признаков прошлой жизни.
«Мы изучали геологию района, где в прошлом году нашли остатки ледника, и поняли, что находимся внутри огромного и глубоко разрушенного вулкана», — сказал доктор Паскаль Ли, планетолог из Института SETI и Института Марса и ведущий автор исследования.
Многочисленные признаки указывают на вулканическую природу этой области. Например, внутри структуры видны возвышения, образующие дугу, и внешние склоны, имеющие пологую форму, простираются на 225 километров. Руины кратера вулкана, который когда-то был заполнен лавовым озером, видны недалеко от центра структуры. Кроме того, отложения лавы, пирокластические отложения (состоящие из вулканических частиц, таких как пепел, зола и пемза) и гидратированные минералы встречаются в нескольких областях вокруг вулкана.
Учёные также обнаружили большую площадь вулканических отложений, простирающуюся на 5000 квадратных километров вокруг вулкана. Эти отложения представляют собой низкие, округлые и удлинённые холмы. Они считаются результатом выброса пара, или парового набухания, когда горячий вулканический материал сталкивается на поверхности с водой или ледяной коркой.
Всего год назад Ли и соавторы Сураб Шубхам и Джон Шатт обнаружили остатки реликтового ледника в эрозионном отверстии в том же вулканическом покрове в виде светлого отложения сульфатной 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, выявленные в текущем исследовании, демонстрируют аналогичные проявления полигидратных сульфатов, что ещё раз позволяет предположить, что вулканический покров может скрывать под собой обширный слой ледникового льда.
«Вулкан Ноктис» имеет долгую и сложную историю изменений, которая, вероятно, связана с термической и ледниковой эрозией. Учёные рассматривают этот вулкан как огромный щит, состоящий из слоистых отложений пирокластических материалов, лавы и льда, последний накопился в результате многократных осадков снега и ледниковой активности на его склонах. По мере развития трещин и разломов, в особенности в связи с поднятием региона Тарсис, где расположен вулкан, лава начала проникать через различные части вулкана, что привело к термической эрозии и снятию значительной части погребённого льда, а также к обрушению отдельных участков вулкана.
Последующие ледниковые процессы продолжили эрозию и придали каньонам внутри вулкана нынешнюю характерную форму. В этом контексте «реликтовый ледник» и возможный погребённый слой ледникового льда вокруг вулкана могут быть остатками последнего эпизода оледенения.
Но многое в отношении этого недавно открытого гигантского вулкана остаётся загадкой. Несмотря на то что известно, что он был активен длительное время и начал формироваться в ранней истории Марса, нет точной временной рамки его формирования. Точно так же, несмотря на то что были зарегистрированы извержения, неизвестно, остаётся ли он активным и может ли вновь извергнуться. Если «вулкан Ноктис» был активным в течение очень долгого времени, то возможно, что комбинация постоянного тепла и доступа к воде из подлежащего ледяного слоя могла сделать это место благоприятным для развития жизни.
Поскольку загадки, окружающие вулкан, продолжают занимать учёных, этот регион становится всё более привлекательным для изучения геологической эволюции Марса, поиска признаков прошлой жизни и планирования будущих миссий с использованием роботов и, возможно, будущей целью для исследований астронавтами. В настоящее время присутствие ледникового льда вблизи экватора позволяет надеяться, что в более тёплых районах планеты можно будет извлекать воду для гидратации и производства ракетного топлива.
«Сочетание факторов делает вулкан Ноктис чрезвычайно интересным местом. Этот древний и долгоживущий вулкан, который настолько разрушен, что его структуры можно исследовать пешком, на марсоходах или при помощи дронов, чтобы изучить его различные части, взять образцы и датировать, выясняя его эволюцию на протяжении времени. Он имеет долгую историю взаимодействия с теплом, водой и льдом, что делает его идеальным местом для астробиологии и поиска признаков жизни. Наконец, наличие ледникового льда на небольшой глубине рядом с экватором планеты делает это место очень привлекательным для исследования с помощью роботов и человека», — подчеркнул Ли.