Новое открытие может в корне изменить наши представления о Марсе

Еще недавно Марс считали «планетой-музеем» — холодным, безжизненным миром, где ничего не происходит. Ученые полагали, что его геологическая активность давно угасла. Но в 2018 году на поверхность Красной планеты приземлился аппарат InSight, оснащенный сейсмометром. За четыре года работы он зафиксировал более 1300 подземных толчков.

Это стало сенсацией: оказалось, Марс живет, дрожит и даже «звучит». Но что вызывает эти колебания? Новые исследования показывают: не все так просто, как казалось.

«Мы думали, что Марс — тихое место. Но он оказался полон сюрпризов», — Валентин Бикель, планетолог, Бернский университет (Швейцария).

Два источника данных + ИИ

InSight стал уникальной миссией. В отличие от марсоходов, он не колесил по планете, а стал первой стационарной лабораторией, «прислушивающейся» к ее недрам. Его данные показали: марсотрясения бывают двух типов. Одни рождаются глубоко под поверхностью, другие — из-за ударов метеоритов. Но как отличить их друг от друга?

Раньше считалось, что толчки от падения камней слабые и затрагивают только верхние слои. Однако новое исследование, опубликованное в Nature Astronomy, опровергает это. Используя искусственный интеллект, ученые обнаружили: многие мощные марсотрясения вызваны не тектоникой, а космическими бомбардировками.

Чтобы решить эту загадку, Валентин Бикель и его коллега Константинос Хараламбус из Имперского колледжа (Лондон) объединили два источника данных.

Первым стал сейсмометр InSight, который записывал «дрожь» планеты. Вторым — камера HiRISE на орбитальном аппарате Mars Reconnaissance Orbiter. Она делала детальные снимки поверхности.

С помощью алгоритма машинного обучения ученые проанализировали 112 000 изображений, ища свежие кратеры, появившиеся за время работы InSight. Искусственный интеллект обнаружил 123 новых кратера, а затем исследователи сопоставили их с сейсмическими событиями. Результат ошеломил: 49 толчков совпали по времени и месту с ударами метеоритов!

«Раньше мы недооценивали частоту столкновений. Теперь стало ясно: Марс бомбардируется в 1,6–2,5 раза чаще, чем считалось», — Бикель.

Почему же Красная планета так уязвима?

Ответ кроется в крайне разряженной марсианской атмосфере. На Земле большая часть метеоритов сгорает, не долетая до поверхности. Но марсианская атмосфера в 100 раз тоньше земной, поэтому даже небольшие камни оставляют следы. Самый крупный кратер, обнаруженный в исследовании, имеет диаметр 21,5 м. Это как если в футбольное поле врезался бы астероид.

Особое внимание ученые уделили региону Cerberus Fossae — зоне молодых вулканических равнин, где InSight зафиксировал множество толчков. Раньше их связывали с подземной магматической активностью. Но новый кратер рядом с Cerberus Fossae, созданный ударом, совпал с высокочастотным марсотрясением.

«Мы думали, что Cerberus Fossae — эпицентр тектонических процессов. Теперь ясно: часть толчков там вызвана метеоритами», — Хараламбус.

Это открытие меняет представление о динамике Марса. Возможно, даже в «горячих точках» часть активности — не внутренняя, а космическая.

Придется все пересчитывать

Сейсмические волны — как эхо, проходящее через планету. По их скорости и траектории можно определить состав недр. Раньше считалось, что волны от ударов затухают в коре (верхнем слое). Но данные InSight показали: они проникают глубже — в мантию и даже к ядру!

Поэтому, по словам ученых, это словно послание из центра Марса. Волны от ударов дали науке новую информацию о плотности ядра и мантии.

Правда, новое открытие породило неожиданные проблемы. Если раньше часть толчков ошибочно принимали за внутренние, то получается, что предыдущие модели строения Марса, скорее всего, неверные. Например, эпицентры некоторых землетрясений оказались дальше от InSight, чем предполагалось.

Хараламбус со вздохом говорит, что теперь придется пересчитать все: от глубины залегания пород до размера ядра. Это поистине титанический труд.

Новый взгляд на Красную планету

Открытие, сделанное Бикелем и Хараламбусом, радикально меняет многие вещи. Оказывается, Марс гораздо активнее, чем считалось до этого. Его «бьют» чаще, а толчки имеют совершенно разную природу.

Гипотеза о жизни под поверхностью Красной планеты зашаталась. Если раньше считалось, что магма под Cerberus Fossae может поддерживать подземные резервуары воды, теперь эту теорию нужно проверять заново.

Также теперь понятно, что будущая колонизация Марса будет проходить более рискованно и трудно. Частые удары метеоритов могут быть опасны для марсианских баз.

Но главное — это окно в прошлое. Марс, как и Земля, формировался из протопланетного диска. Понимая его эволюцию, мы лучше узнаем, как рождаются каменистые планеты.

По сути, Марс можно считать своеобразной машиной времени. Изучение Красной планеты помогает понять, почему Земля стала обитаемой, а на Венере жизнь так и не случилась.

P. S.

Исследование с InSight и ИИ показало: даже «мертвые» планеты полны жизни — в виде метеоритных ударов, подземных толчков и тайн, которые еще предстоит разгадать. Каждый новый кратер, каждое марсотрясение — это еще одна страница в истории Солнечной системы. И кто знает, какие открытия ждут нас завтра?

Источник: Вслух