Вулканы – обычное явление на поверхности твердых планет Солнечной системы, возникающее в результате магматической активности в планетарной коре. На Земле вулканизм обусловлен главным образом теплом и рециркуляцией коры, связанной с тектоникой плит, но на Марсе тектоника плит отсутствует, и движущая сила вулканизма изучена недостаточно хорошо.
Недавнее исследование профессора Джозефа Мичальски, геолога с факультета наук о Земле Гонконгского университета (HKU), позволило получить интригующие сведения о вулканической активности на Марсе. Он предполагает, что вулканизм на планете гораздо разнообразнее, чем считалось ранее, и вызван ранней формой переработки коры, называемой вертикальной тектоникой. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Astronomy, проливают свет на древнюю кору Марса и служат основой для понимания ранней рециркуляции коры как на Марсе, так и на Земле.
Традиционно считается, что на Марсе есть крупные щитовые вулканы, подобные гавайским. Однако не было известно, что Марс также обладает разнообразными взрывоопасными вулканами, которые образуются на Земле в результате переработки земной коры.
«Мы уже несколько десятилетий знаем, что на Марсе есть вулканы, но большинство из них соответствует крупным базальтовым щитовым вулканам, подобным тем, что образуются на Гавайях. В этой работе мы показываем, что на древней коре есть много других типов вулканов, таких как лавовые купола, стратовулканы, кальдеры и большие щиты из пепла, а не лавы», – объясняют ученые.
Кроме того, большинство астрономов считают Марс планетой, состоящей из базальта, который имеет низкое содержание кремнезема и представляет собой незначительную эволюцию коры, но обнаруженные вулканы имеют высокое содержание кремнезема, что означает, что они образовались в результате сложного процесса эволюции магмы, не известного ранее.
Авторы статьи предполагают, что на древнем Марсе происходил интенсивный вулканизм, в результате которого кора провалилась в мантию, где породы переплавились, что привело к образованию магмы с высоким содержанием кремния.
Предполагается, что подобный процесс, называемый вертикальной тектоникой, происходил и на древней Земле, но земные породы того периода (более 3 миллиардов лет назад) сильно изменены более поздней геологической активностью, поэтому мы не можем увидеть явных доказательств этого процесса на нашей планете. Изучение других планет, где есть вулканизм, но нет тектоники плит, может помочь раскрыть тайны ранней переработки земной коры как на Красной планете, так и, по аналогии, на ранней Земле.
Профессор Михальски заключил: «Марс содержит важнейшие геологические фрагменты головоломки, которые помогают нам понять не только эту планету, но и Землю. Марсианский вулканизм гораздо сложнее и разнообразнее, чем считалось ранее».
Это открытие показало, что рециркуляция земной коры может происходить не только в тектонических плитах, где доминируют горизонтальные движения, но и в предплитных тектонических режимах, где преобладают вертикальные движения. Это открытие может помочь ученым разрешить многолетние спорные вопросы о том, как и когда на нашей планете образовались фельзитовые континенты.
[Фото: NASA/Mars Odyssey/HRSC]