Марсотрясение в Долинах Маринера связали с активными разломами

Планетологи определили, что системы разломов на Марсе могут повторно становиться активными в течении миллиардов лет, снимая внутренние напряжения в монолитной и неоднородной литосфере. На это напрямую указывают свойства марсотрясения S0976a, чей источник залегал в коре под Долинами Маринера и обнаружен сейсмографом автоматической станции InSight. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Долины Маринера — гигантская система каньонов на Марсе и крупнейшая тектоническая структура на планете, общей длиной около 4,5 тысячи километров и глубиной до семи километров. Считается, что она возникла за счет процессов растяжения, транстенсии и сдвигов в литосфере, которые могли быть инициированы формированием нагорья Фарсида, содержащего ряд крупнейших в Солнечной системе вулканов. Наблюдения орбитальных зондов за Долинами Маринера выявили оползни, разломы и отложения, которые могут быть свидетельствами продолжавшейся геологической эволюции каньонов после первичного формирования. На Марсе, обладающем монолитной и неподвижной литосферой, такие явления могут возникать из-за тектонических процессов, не связанных с движением плит, например, магматической и вулканической активности или деформаций. Однако сложно отличить древние тектонические структуры от более свежих только при помощи наблюдений за морфологией поверхности планеты.

Группа планетологов во главе с Чон-Хун Соном (Jung-Hun Song) из Имперского колледжа Лондона сообщила, что нашла доказательства продолжающейся тектонической активности в Долинах Маринера. Исследователи анализировали данные наблюдений сейсмографа SEIS станции InSight за марсотрясением S0976a. Оно зарегистрировано 25 августа 2021 года и оказалось единственным известным сейсмическим событием, обнаруженным на обратной по отношению к станции стороне планеты. Предполагаемый источник сейсмических волн находится вблизи каньона Иус, в западной части Долин Маринера.

Сравнивая сейсмограммы зарегистрированных станцией PP- и SS-волн с модельными, которые учитывали разнообразные возможные расстояния до источника, глубину его залегания, скорости волн и характер их затухания, исследователи смогли исключить нетектонические источники, такие как падения метеороидов, оползни и другие перемещения грунта. Следов оползня, которые могли быть источником марсотрясения в Долинах Маринера, не обнаружилось и на снимках камеры CTX орбитального зонда MRO. Расчет показывает, что для создания аналогичного марсотрясения с магнитудой 4,2 и длительностью около часа, потребовалось бы обрушение грунта объемом не менее 107 кубических метров, что было бы заметно.

Лучше всего источник S0976a описывается моделями разломов с глубиной залегания от 15 до 45 километров в коре (выше границы Мохо), вызванных двойным сдвигом. Ось максимального растяжения почти перпендикулярна Долинам Маринера, в то время как ось максимального сжатия субпараллельна им. Длительное охлаждение планеты дает горизонтальное сжатие, тогда как давление на литосферу, порождаемое нагорьем Фарсида, создает благоприятные условия для скольжения слоев по разломам. На расчетной глубине залегания источника S0976a базальтовая кора, таким образом, будет подвергаться литостатическому давлению порядка нескольких сотен мегапаскалей. Интересно, что, несмотря на предсказание возможных афтершоков от события S0976a, их не обнаружено. Предполагается, что они могут быть слабыми и активно затухать.

А еще в Долинах Маринера может скрываться крупный ледник — на это указали данные наблюдений орбитального зонда Trace Gas Orbiter.