ESA/DLR/FU Berlin/Justin Cowart
Молодой Марс был бы потрясающим местом для исследования : миллиарды лет назад по поверхности планеты струились настоящие реки, реки воды и лавы. Это время появления четырёх гигантов — вулкана Олимп и ещё трёх вершин Tharsis Montes (провинции Фарсида).
Олимп был обнаружен еще в XIX веке как деталь альбедо — область, отличающаяся от окружающих своей яркостью, а точнее — отражательной способностью, или альбедо. Горный характер этой похожей на белое пятно области, названной Nix Olympica, или «Снега Олимпа», подозревали еще до изобретения космических летательных аппаратов, которые в дальнейшем эту гипотезу подтвердили. В 1972 году автоматическая межпланетная станция Маринер-9 передала первые снимки Олимпа.
Каждая из этих вершин впечатляет. Но Олимп выделяется на фоне остальных, достигая удивительной высоты в 26 километров, что примерно в три раза выше горы Эверест. Это делает Олимп самым большим вулканом в Солнечной системе.
НАСА
Гигант
Однако, чтобы оценивать гору Олимп, необходимо понимать, что вулкан не просто высок, он необычайно широк – его диаметр составляет 600 километров от края до края: общая площадь вулкана сопоставима с площадью штата Аризона, а если расположить Олимп в Европе, он накроет Францию.
Исследование 2011 года показало, что вулкан содержит примерно 4 миллиона кубических километров материала, что примерно в 100 раз больше объёма самого большого вулкана Земли — Мауна-Лоа.
Olympus Mons находится на той же вулканической “выпуклости”, что и остальные вулканы провинции Фарсида — Ascraeus Mons, Pavonis Mons и Arsia Mons.
Когда четыре мегавулкана образовались так близко друг к другу, оказалось, что их масса больше, чем может выдержать поверхность Марса. Вулканы заставили планету слегка перевернуться. Около 3 миллиардов лет назад внешние слои Марса соскользнули под их весом. Кора и мантия сдвинулись примерно на 20° от полярных областей к экватору. Этого было достаточно, чтобы перенаправить реки и изменить климат планеты.
ЕКА
Вулканы на Земле и на Марсе вулканы
Основное различие между вулканами на Марсе и на Земле заключается в их размерах: вулканы в районе Фарсида в 10-100 раз больше, чем на Земле. Почему же гора Олимп такая большая:
- большая продолжительность извержения на Марсе
- более высокая скорость извержения
- более низкая поверхностная гравитация
Ещё одна причина, по которой вулканы на Марсе столь массивны, это движение земной коры. На Земле горячие источники лавы остаются неподвижными, но над ними движутся плиты земной коры. Гавайские острова являются результатом северо-западного движения Тихоокеанской плиты над неподвижной точкой, производящей лаву. Когда плита движется над источником, образуются новые вулканы, а существующие потухают. Это распределяет общий объём лавы между многими вулканами. На Марсе кора остается неподвижной , и лава скапливается в одном очень большом вулкане.
Несмотря на свои размеры, Олимп на самом деле является одним из молодых вулканов на Марсе – он образовался около 3,5 миллиардов лет назад. Причём некоторые части горы достаточно молодые, им всего несколько миллионов лет, что позволяет учёным предполагать об его активности и в настоящее время.
Снимок космического аппарата Al Amal
Ключ к истории Марса
В статье Nature Communications, опубликованной в 2017 году, астрономы изучили семейство метеоритов под названием нахлиты (класс марсианского метеорита, который сформировался из базальтовой магмы), которые попали к нам в результате падения астероида на Марс около 11 миллионов лет назад.
Из предыдущих исследований мы знаем, что метеориты-нахлиты представляют собой вулканические породы, а развитие методик датирования за последние годы сделало нахлиты идеальными кандидатами, которые помогут нам узнать больше о вулканах на Марсе.
Бенджамин Коэн, руководитель исследования Центра SUERC
Исследование показало, что извержение марсианского вулкана длилось очень медленно: вулкан, который образовал нахлиты, рос в 1000 раз медленнее, чем вулканы на Земле.
Эти образцы образовались по меньшей мере в четырёх извержениях на протяжении 90 миллионов лет. Это достаточно длительный период для вулкана, намного более длительный, чем обычно живут земные вулканы, которые, как правило, активны в течение нескольких миллионов лет.
Изучая гору Олимп и другие вулканы на Марсе, учёные возможно смогут понять причины катастрофического изменения климата Красной планеты. Метеориты, рождённые в этих вулканах, имеют признаки минералов, которые формируются при взаимодействии воды и камня, что предполагает наличие жидкости на Марсе ещё 1,3 миллиарда лет назад.