Молодой вулкан на Марсе скрывает под поверхностью мощный магматический двигатель

Визуализация изучаемой вулканической системы (трещина Павонис). Автор: Бартош Пьетерек

Вулканические извержения, которые выглядят как единичные события, часто являются видимым результатом медленной и сложной активности, происходящей глубоко под землёй. Под поверхностью магма меняет положение, химический состав и может находиться в покое долгое время, прежде чем наконец извергнуться. Чтобы восстановить картину происходящего в глубине, учёные изучают потоки лавы, текстуры горных пород и минералы, оставшиеся на поверхности. Эти подсказки помогают раскрыть скрытые магматические системы, которые приводят в действие вулканическую активность.

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Geology, показывает, что такая же сложность существует и на Марсе. Высокодетальные снимки ландшафта и измерения минералов, собранные с орбиты, указывают на то, что некоторые из самых молодых вулканических регионов планеты имеют гораздо более детальную историю, чем предполагалось ранее. Вместо того чтобы сформироваться в результате кратковременных, одноразовых извержений, эти вулканы были построены магматическими системами, которые оставались активными и менялись в течение длительных периодов под марсианской поверхностью.

Исследование сосредоточено на вулканической системе возле Павонис Монс

Международная команда исследователей из Университета Адама Мицкевича в Познани, Школы Земли, окружающей среды и устойчивого развития (SEES) Университета Айовы и Центра окружающей среды Ланкастера изучила долгоживущую вулканическую систему, расположенную к югу от Павонис Монс, одного из крупнейших вулканов на Марсе. Сопоставив тщательное картографирование поверхности с минералогическими данными, собранными орбитальными аппаратами, учёные с замечательной точностью восстановили, как развивались вулкан и его подстилающая магматическая система с течением времени.

«Наши результаты показывают, что даже в самый недавний вулканический период Марса магматические системы под поверхностью оставались активными и сложными, — говорит Бартош Пьетерек из Университета Адама Мицкевича. — Вулкан извергался не один раз — он эволюционировал со временем по мере изменения условий в недрах».

Множественные фазы извержения, отслеженные по минеральным сигнатурам

Анализ показал, что вулканическая система прошла через несколько стадий. Ранняя активность включала излияние лавы из трещин в грунте, в то время как более поздние извержения происходили из более сфокусированных жерл, которые сформировали конусообразные структуры. Хотя эти лавовые отложения сегодня выглядят по-разному, все они питались из одного и того же подземного магматического резервуара. Каждая фаза оставила уникальный минеральный «отпечаток пальца», позволив исследователям отследить, как менялся состав магмы с течением времени.

«Эти минеральные различия говорят нам о том, что сама магма эволюционировала, — объясняет Пьетерек. — Вероятно, это отражает изменения в глубине её зарождения и в том, как долго она хранилась под поверхностью перед извержением».

Орбитальные данные дают редкое представление о недрах Марса

Поскольку учёные пока не могут собирать образцы горных пород непосредственно с марсианских вулканов, подобные исследования дают ценную информацию о внутреннем строении планеты. Полученные данные демонстрируют, насколько мощными могут быть орбитальные наблюдения для раскрытия скрытой структуры и долгосрочной эволюции вулканических систем как на Марсе, так и на других каменистых мирах.

Источники:

Материалы предоставлены Геологическим обществом Америки.

Бартош Пьетерек, Валери Пейре, Томас Дж. Джонс. Спектральные свидетельства магматической дифференциации в марсианской магматической системе. Geology, 2026; DOI: 10.1130/G53969.1