Сейсмическая активность Марса оказалась гораздо выше предполагаемой учеными

В течение почти двух с половиной лет спускаемый аппарат InSight регистрировал землетрясения на Марсе, которые исследователи называют «марсотрясениями». Ученые задумались, являются ли они признаком того, что под поверхностью Марса происходит что-то необычное. Ученые из Китайской академии наук и Австралийского национального университета объединились, чтобы понять причину марсотрясений.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Марс состоит из одной плиты. Под неподвижной корой лежит относительно неактивная мантия. На Земле конвективные течения в мантии перемещают породу из глубин земли к нижней стороне коры планеты. Эти перемещения ответственны за создание защитного магнитного поля Земли. На Марсе когда-то тоже были такие течения, но миллиарды лет назад они прекратились, в результате чего магнитное поле Марса исчезло.

Одна из целей спускаемого аппарата НАСА InSight — обнаружение и замер сейсмической активности планеты. Поэтому через несколько недель после приземления он установил сейсмометр на поверхности Марса. Сейсмометр регистрировал все: от марсианских землетрясений до ударов метеоритов, даже улавливал вибрации, вызванные марсианскими пыльными бурями. InSight нашел около 1300 подземных толчков — это примерно одно землетрясение в день. Для сравнения, земные сейсмометры регистрируют от 500 тыс. до 1 млн землетрясений каждый год.

Большинство марсотрясений небольшие, с магнитудой от одного до трех. Самое крупное, зафиксированное в начале мая, имело магнитуду пять баллов. Но марсотрясения трудно обнаружить, поскольку они небольшие и часто теряются в шуме. Ветра, воздействующего на сейсмометр может быть достаточно, чтобы заглушить их. Поэтому ученые использовали новый метод для обнаружения подземных толчков, которые ранее оставались незамеченными.

Рассматривая все данные, а не отдельные события, ученые искали общие черты, общие для марсотрясений. Один из методов, так называемый «метод согласованного фильтра» (позволяющий выделять на спектрограмме известные сигналы на фоне шумов), позволил им идентифицировать события как землетрясения, потому что они имели схожие формы сигналов с другими землетрясениями. Таким образом, исследователи смогли обнаружить 47 новых низкочастотных землетрясений с помощью InSight.

«Тот факт, что Марс имеет единственную плиту, не означает, что эта плита однородна, — объясняет Ткальчич. — У нее может быть деформация пластины посередине из-за конвекции в мантии, скажем, восходящий поток горячего материала, который может вызвать деформацию пластины. Таким образом, можно получить тектонические землетрясения — в том смысле, что они связаны с динамикой плиты».

Однако эти низкочастотные события, по-видимому, сгруппированы. Когда происходит одно, за ним обязательно последуют другие. «Повторяющийся характер вновь обнаруженных событий убедительно указывает на их связь с магматическими событиями», — сказал Ткальчич.

Это означает, что эти небольшие землетрясения могут быть вызваны движением магмы внутри Марса, что вызвало удивление ученых. Это открытие может указывать на то, что мантия Марса более динамична, чем предполагалось ранее.