Покрытое льдом жерло вулкана Олимп на снимке аппарата «Марс–Экспресс»

Олимп является крупнейшим вулканом Солнечной системы, чья высота составляет 22 километра, а диаметр основания 600 километров. Снимок был сделан миссией Mars Express 1 августа 2023 года

Диаметр Арсии составляет около 435 км, а его высота почти 19 км 

Снимок темных полос, покрывающих склоны вулкана Олимп, полученный камерой CaSSIS на борту орбитального аппарата Trace Gas Orbiter. Эти полосы появляются на разные промежутки времени в определенные сезоны в разных местах на противоположных полушариях планеты и меняют цвет и яркость

Считалось, что они могут возникать при движении потоков соленой воды, однако недавно оказалось, что они могут формироваться без участия воды, за счет сезонной динамики пыли, управляемой ветрами, пылевыми вихрями, эрозией пород и падениями метеоритов.

На экваторе Красной планеты, в вулканическом регионе Фарсида, снимки которого астрономы изучают уже полвека, со времен полета «Маринера-9», ученые обнаружили еще один гигантский вулкан. Новый объект назвали вулканом Ночи.

Одна из самых заметных и знаменитых особенностей поверхности Марса — долины Маринера, гигантские каньоны к югу от экватора. На западе от долин лежит Провинция Фарсида — территория крупнейших в Солнечной системе вулканов, в том числе знаменитой горы Олимп. Долины и Провинцию «соединяет» крупнейшая на планете сеть «трещин», так называемый Лабиринт Ночи. И вот оказалось, что часть этих трещин — остатки гигантского щитового вулкана.

«Мы изучали геологию области, где в прошлом году обнаружили остатки ледника, и вдруг поняли, что „находимся“ внутри огромного и сильно разрушенного эрозией вулкана», — рассказал Паскаль Ли, главный автор нового исследования, планетолог из Института SETI и Института Марса. Результаты работы группа представила на Конференции лунных и планетарных исследований.

По большей части Лабиринт Ночи представляет собой обычную сеть каньонов, но на востоке, в «переходной области» к долинам Маринера, эти разломы принимают форму месяцев. Порода поднимается симметричными полукруглыми «террасами», явно напоминающими кальдеры — котловины вулканического происхождения. Эти разломы и возвышения ученые рассматривали по данным с инструментов автоматических межпланетных станций MRO и MGS.

На то, что это разрушенный щитовой вулкан, указывает не только рельеф региона. Повсюду там встречаются относительно молодые мафические породы. По отражательной способности пород на склонах можно различить следы, типичные для лавовых потоков.

В ширину область занимает 450 километров. Сам щитовой вулкан, вероятно, был диаметром примерно 250 километров. Сегодня высочайшая точка вулкана Ночи — около девяти километров (9028 метров), что выше любой из земных гор. Получается, это седьмой по высоте вулкан на Марсе. Для сравнения: высота горы Олимп — 21,9 километра.

Еще одна важная особенность окрестностей вулкана — «волдыри» в рельефе местности, следы взаимодействия извергаемой горной породы с подповерхностными залежами воды. Все они находятся рядом с остатками ледника, который авторы новой работы обнаружили в прошлом году по светлым залежам солей серной кислоты.

Вероятно, эти сульфатные залежи, состоящие в основном из минерала ярозита, образовались, когда слой пепла, обломков пород и газов осел поверх ледника, и запустились химические реакции. Более того, возможно, под этим слоем все еще есть лед. При наличии воды и остаточного тепла от вулкана там могла когда-то существовать жизнь. Получается, ученые нашли новую область для поиска следов «марсианских бактерий».

Впрочем, территория интересна и с точки зрения геологической эволюции поверхности Красной планеты, ведь вулкан хоть и очень старый, но явно извергался относительно недавно. Он даже может быть до сих пор активен. В общем, вскоре наверняка появится проект отправки марсохода на вулкан Ночи.

Самый нижний на снимке — вулкан Олимп, который знаменит своей высотой. В цепочке выше Олимпа слева направо: гора Аскрийская, гора Павлина и гора Арсия.

Аппарат «Mars Odyssey» запечатлел вулкан Арсия, выглядывающий из облаков.

Арсия — один из четырех крупных вулканов в провинции Фарсида. Его высота — 19 км, немного меньше Олимпа.

В отличие от большинства облаков на Марсе, которые состоят из углекислого газа, облака вокруг этих вулканов состоят из кристалликов воды.

Крупнейший  - Олимп (верхняя часть кадра), его высота от основания до вершины составляет 26 км. Ниже Олимпа протянулась цепочка из трех других супервулканов - Гора Аскрийская (высота 18 км), Гора Павлина (14 км) и Гора Арсия (17 км). На фото также попал Фобос - его можно увидеть как тёмное пятно в нижней части. Снимок сделан аппаратом Mars Express в день своей юбилейной орбиты - на 25-тысячный виток вокруг Марса, 19 октября 2023 года.

Снимок со спутника Mars Reconnaissance Orbiter.

Олимп — не просто крупнейший вулкан Марса. Это самая высокая известная гора во всей Солнечной системе. Если измерять от подножия до вершины, то его высота достигает примерно 26 километров, а диаметр основания составляет около 500 километров.

Для сравнения: высочайшая гора Земли — Эверест — имеет высоту 8 849 метров над уровнем моря. Олимп почти втрое выше.

При этом, если бы вы оказались на его склоне, то вряд ли поняли бы, что стоите на гигантской горе. Склоны Олимпа очень пологие: подъем настолько растянут, что напоминает скорее "бесконечную" равнину, чем типичный вулканический пик. Лишь из космоса становится ясно, насколько огромна эта структура.

Олимп — ярчайший пример щитового вулкана. Такие вулканы образуются, когда жидкая лава медленно растекается на огромные расстояния. Лава затвердевает, и следующее извержение покрывает ее новым слоем, что приводит к естественному увеличению размеров горы. На Земле похожим образом сформировались вулканы Гавайев, хотя марсианский гигант превосходит их во много раз.

Причина таких размеров связана сразу с несколькими особенностями Марса. Во-первых, сила тяжести там значительно ниже земной, поэтому вулканы могут вырастать гораздо выше, не разрушаясь под собственным весом. Во-вторых, на Марсе, вероятно, не было активной горизонтальной тектоники плит земного типа. Из-за этого горячая точка под поверхностью могла очень долго оставаться на одном месте, подпитывая Олимп новыми потоками лавы.

Особого внимания заслуживает тот факт, что основание Олимпа окаймлено уступом высотой в несколько километров, отдельные особенности которого напоминают структуры, которые на Земле возникают при взаимодействии лавы и воды. Одна из наиболее любопытных гипотез предполагает, что Олимп сформировался рядом с древним океаном или же был гигантским вулканическим островом.

Если эта гипотеза верна, то речь идет о событиях миллиардолетней давности — задолго до того, как планета превратилась в промерзлую пустыню.

Сегодня Олимп считается потухшим вулканом, хотя в прошлом он мог не только часто извергаться, но и оставаться активным дольше, чем большинство других вулканов Красной планеты.

С помощью спутниковых снимков и георадара ученые из США изучили на Марсе область размером почти с Европу и выявили признаки молодой вулканической активности. Выяснилось, что потоки лавы там извергались из многочисленных трещин в поверхности всего миллион лет назад, а это по геологическим меркам — практически наши дни. Открытие американских исследователей поставило под сомнение гипотезу, что сильная «внутренняя» тектоническая активность Красной планеты прекратилась миллиарды лет назад и что с тех пор там извергались лишь отдельные вулканы.  В 2022 году планетологи из Аризонского университета (США) обнаружили под вулканической марсианской равниной Элизий (Elysium Planitia) гигантский мантийный плюм — сгусток разогретого вещества, поднимающийся из мантии. На нашей планете над такими плюмами иногда появляются супервулканы или районы вулканической активности.  Основываясь на полученных данных, а также данных, собранных роботом NASA Insight о марсотрясениях, которые он регистрировал с 2018 по 2022 год, ученые предположили, что Марс куда более геологически активный мир, чем считалось ранее. Популярное мнение, что «внутренняя» тектоническая активность на Красной планете «умерла» три миллиарда лет назад, тогда некоторые специалисты поставили под сомнение.   Принято считать, что мощные извержения вулканов на Красной планете начались в нойский период (3,5-4,1 миллиарда лет назад) и происходили в течение всего гесперийского периода (около 3,2-3,5 миллиарда лет назад). Как полагают исследователи, именно в это время на Марсе появились огромные вулканические нагорья и трапповые провинции.   Однако три миллиарда лет назад, в начале так называемого амазонийского периода, который продолжается до сих пор, вулканическая активность стала снижаться. Извергались лишь отдельные вулканы и довольно редко. Например, по мнению планетологов, щитовой вулкан Элизий в последний раз извергался почти 60 миллионов лет назад, а возраст самых молодых лавовых потоков вулкана Олимп (26 километров, высочайшая гора в Солнечной системе) — всего два миллиона лет. 

Поясним, на Марсе нет тектоники плит, как на Земле. На нашей планете вулканическая активность происходит систематически в результате столкновения тектонических плит, когда часть земной коры попадает под край соседней плиты и в результате погружается глубже в мантию, там ее компоненты подвергаются расплавлению, затем часть из них «всплывает» на поверхность снова, «подпитывая» вулканы.   На Марсе же, как считается, вулканы только древние, которые сформировались миллиарды лет назад над своим источниками — плюмами. На протяжении долгого периода времени они росли и извергались, но затем прекратили свою активность по пока непонятным причинам.   Группа планетологов все из того же Аризонского университета, но уже под руководством другого специалиста — Кристофера Гамильтона (Christopher Hamilton) — нашла доказательства того, что вулканическая активность на Красной планете продолжалось гораздо дольше, чем предполагалось, а возможно, продолжается и сегодня.   Целью исследования Гамильтона и его коллег стала все та же марсианская равнина Элизий. Почему? Во-первых, ранее под ней нашли мантийный плюм. Во-вторых, Элизий — единственная крупная провинция, в которой тектоно-магматическая активность началась относительно недавно (по разным данным, от двух миллиардов до 500 миллионов лет назад). То есть это достаточно молодой вулканический регион.

Значит, вероятность того, что в недрах под равниной до сих пор может существовать источник активности, выше, чем для более древних вулканических областей.  Американские ученые использовали снимки равнины Элизий, полученные космическими аппаратами NASA: Mars Reconnaissance Orbiter и Mars Global Surveyor (прекратил работу в 2006 году). Планетологи объединили изображения с радарными измерениями, проведенными радиолокатором подземного зондирования SHARAD, установленным на борту Mars Reconnaissance Orbiter. Этот прибор позволил ученым «прощупывать» глубину до 140 метров.   Информацию о топографии местности специалисты взяли из каталога данных инструмента Mars Orbiter Laser Altimeter орбитального зонда Mars Global Surveyor.  Всего ученые исследовали площадь примерно 9,1 миллиона квадратных километров, что сопоставимо с площадью Европы (10,2 миллиона квадратных километров). Данные с зондов были необходимы, чтобы планетологи смогли реконструировать эволюцию подповерхностных слоев равнины Элизий и воссоздать картины местного ландшафта до того, как лава там начинала вытекать из многочисленных трещин на поверхности.    Измерения показали, что равнина Элизий наполнена материалом, который образовался в результате 40 извержений, произошедших в период от 120 миллионов до одного миллиона лет назад.  Авторы работы отметили, что некоторые из таких извержений были достаточно сильными. Это опровергает озвученную другими учеными мысль, будто бурная вулканическая активность завершилась на Марсе три миллиарда лет назад. Например, одно из таких извержений заполнило долину Рахвэй (Rahway Valles) материалом, объемом более чем 16 тысяч кубических километров.  Результаты исследования также указали на несколько крупных наводнений в равнине Элизий, которые, вероятно, вызвали выбросы грунтовых вод через трещины в коре. Эти выбросы, по мнению Гамильтона, происходили во время извержений, а сами наводнения могли прорезать глубокие каналы, которые ученые сегодня фотографируют с помощью спутников.    Исследователи сделали вывод, что хотя на Марсе до сих пор вулканическая активность не наблюдалась, это не означает ее конец. Все больше данных указывают, что вулканы на Красной планете пока «дремлют» и могут проснуться в любой момент.

NASA опубликовало фотографии Марса, которые космический аппарат Psyche сделал во время пролёта мимо Красной планеты. Манёвр был необходим для получения гравитационного ускорения на пути к металлическому астероиду 16 Психея.

На одном из снимков (в шапке и ниже) запечатлён двойной кольцевой кратер Гюйгенс диаметром около 467 километров. Изображение было получено вскоре после максимального сближения аппарата с планетой. Разнообразие цветов на фотографии обусловлено различиями в составе пыли, песка и коренных пород, хотя в NASA усилили цвета, чтобы сделать их более выразительными.

После максимального сближения Psyche также сделал снимок южного полюса Марса в высоком разрешении. Южный полюс Марса покрыт обширными полями водяного льда, которые сохраняются круглый год. На изображении они выглядят как яркое пятно.

Ещё до этих кадров аппарат запечатлел Марс в виде полумесяца – такой вид открывался при приближении с большой высоты, когда поверхность планеты отражала солнечный свет. По данным NASA, полумесяц выглядел ярче и протяжённее, чем сама поверхность, так как солнечный свет также отражался пылевой атмосферой планеты.

После получения гравитационного ускорения от Марса аппарат Psyche продолжит путешествие с помощью солнечно-электрической двигательной установки. Шестилетняя миссия к одноимённому астероиду стартовала в октябре 2023 года.

Во время пролёта аппарат приблизился к Марсу на расстояние около 4500 километров – ближе, чем собственные спутники планеты.

Psyche должен достичь цели в 2029 году, после чего проведёт два года на орбите астероида, изучая его.

16 Психея – крупнейший известный металлический астероид в Солнечной системе. Учёные полагают, что данные наблюдений помогут лучше понять процесс формирования ядра нашей собственной планеты.

Источник