Благодаря данным марсианской миссии NASA InSight, которая завершила свою работу ещё в 2022 году, учёным удалось обнаружить, что мантия Красной планеты не является однородной. Внутри неё присутствуют скальные фрагменты, которые образовались на ранних этапах формирования Марса. Научная работа с описанием открытия была опубликована в журнале Science.
Находка стала возможной благодаря записям сейсмических волн, которые фиксировал InSight: за четыре года работы космический аппарат обнаружил 1319 «марсотрясений», вызванных трещинами, образующимися под действием тепла и давления, а также ударами метеоритов. Эти данные стали основой для создания детальной модели внутреннего строения Красной планеты.
Исследователи обнаружили, что фрагменты в диаметре достигают нескольких километров и расположены на разной глубине в недрах планеты. По своей природе это остатки гигантских обломков, которые проникли в мантию еще 4,5 миллиарда лет назад после мощных ударов метеоритов. Особенно информативными оказались сейсмические волны высокой частоты, возникавшие после них. Проходя через недра, они замедлялись и меняли направление, сталкиваясь с участками другого состава. Именно так и удалось определить неоднородность внутренней структуры Марса.
Ученые объяснили, что удары небесных тел привели к расплавлению поверхности планеты, создав огромные океаны магмы. Осколки утонули в этом раскалённом море и позже «запечатались» в мантии. В отличие от Земли, где в результате движения тектонических плит материал постоянно перемешивается, на Марсе отсутствует тектоническая активность, поэтому магма очень быстро остыла и покрылась жёсткой оболочкой. Именно это не позволило обломкам коры и остаткам метеоритов подняться обратно на поверхность или смешаться с мантией, поэтому они оставались нетронутыми миллиарды лет.
Новое исследование не только позволяет заглянуть в историю формирования планеты, но и помогает понять её нынешнее состояние. Знания о неоднородности мантии открывают перспективы для оценки теплового потока, вулканической активности и даже потенциальных условий для сохранения жидкой воды в прошлом. Это, в свою очередь, напрямую связано с вопросами о пригодности Марса для жизни. Кроме того, подобные процессы могли происходить на Венере или Меркурии, поэтому изучение марсианской мантии прокладывает путь к более широкому сравнительному анализу внутреннего строения планет Солнечной системы.