Катастрофические извержения вулканов «перевернули» Марс

Международная группа учёных из Франции и США детально изучила влияние крупнейшего в Солнечной системе вулканического нагорья Фарсида на Марсе. Планетологи пришли к выводу, что извержения в этом регионе, начавшиеся 3,7 миллиарда лет назад, привели к колоссальному скоплению лавы, которое изменило ось вращения планеты и сдвинуло её экватор и полюса. Работа опубликована в журнале Nature.

Исследователи использовали последние данные спутниковой съёмки Марса для анализа геологических особенностей области Фарсида. Они смогли датировать начало вулканических извержений в этом районе так называемой Ноевой эрой (3,7 миллиарда лет назад). Массу извергнувшейся при этом лавы учёные оценивают в миллиард миллиардов (квинтиллион) тонн.

Столь массивное образование сдвинуло центр масс планеты, и под его тяжестью она стала постепенно «наклоняться». Исходно Фарсида образовалась в северном полушарии Марса, однако, когда лавы в этой области скопилось слишком много, её масса изменила ось наклона планеты с нуля до 20 градусов. В итоге Фарсида попала на экватор, а бывшие приполярные районы Красной планеты сместились в тропики.

Авторы используют в качестве главных доказательств две группы геологических фактов. Во-первых, русла древних марсианских рек в основном вытянуты в одну линию, которая по гидрологическим соображениям должна была лежать параллельно экватору. Однако на сегодняшнем Марсе эта линия существенно смещена, что говорит об изменении угла наклона планеты. Во-вторых, анализы местного грунта, сделанные в 2008 году марсоходом «Феникс», показывают, что нынешние тропические области Марса содержат следы вечной мерзлоты, которая должна быть свойственна приполярным, а не тропическим областям.

Учёные считают, что такое резкое изменение облика планеты имело для неё негативные последствия. Былые полярные шапки, оказавшись под прямыми солнечными лучами, стали активно терять воду. В то же самое время мощнейшая серия извержений могла остановить планетарное динамо в ядре Марса, отвечающее за его магнитное поле (остаточная намагниченность местных пород показывает, что в прошлом оно было сильнее). Без магнитного поля процесс потери воды и атмосферных газов пошёл существенно быстрее. В результате Марс лишился как гидросферы, так и плотной атмосферы, став намного менее пригодным для жизни земного типа.

Вулканическая провинция Фарсида является крупнейшей среди известных человечеству. Именно там находятся высочайшие горы Солнечной системы, такие как вулкан Олимп (27 километров) и ряд других, превосходящих по высоте любую земную вершину. Во время извержения, образовавшего область протяжённостью в 5000 километров, выделилось достаточно углекислого газа и водяных паров, чтобы сформировать атмосферу с давлением больше, чем на сегодняшней Земле. Возможной причиной образования столь необычайно большой вулканической провинции считается падение на Марс крупного небесного тела 3,7 — 3,8 миллиарда лет назад. В ту пору, известную как Поздняя тяжёлая бомбардировка, такие тела чрезвычайно часто падали и на Землю, и на четвертую планету нашей Солнечной системы.