Наука Марсу астрономы всегда уделяли особое внимание: еще бы, ведь Красная планета — это то самое место, куда, предположительно, человечество полетит, когда на Земле жизнь станет невозможна. Особенно интересуют ученых вопросы о климате и наличии воды на Марсе, но развитие планеты нужно рассматривать вкупе и с другими факторами.
Для этого ученые решили изучить термодинамическое развитие внутренней части Марса по отношению к вулканической или тектонической активности. Вулканы формируются следующим образом: скальные образования в мантии планеты плавятся, и эта магматическая жидкость поднимается наверх и извергается на поверхности. Состав магматической жидкости зависит от давления и температуры, при которых происходит плавление. Например, после изучения скальных образований архейской эры (около трех миллионов лет назад) на Земле, ученые пришли к выводу, что в то время температура мантии была выше, чем сейчас. Этот метод определения температуры посредством соотношения состава магмы и условий плавления ученые из Института по исследованиям в области астрофизики и планетарных наук применили для Марса.
Марс медленнее Земли
С помощью спектрометра гамма-лучей астрономам удалось составить карту распространения некоторых химических элементов по поверхности Марса, уделив внимание наличию кремния, железа и тория, которые особенно чувствительны к условиям плавления. Огромное количество этих трех элементов в 12 вулканических провинциях позволяет ученым определить температуру мантии за последние 4 миллиарда лет. Изменения в состоянии кремния, железа и тория говорят о снижении температуры мантии, увеличении толщины литосферы, под нижним слоем которой и происходит плавление, и об образовании магмы в более глубоких слоях планеты.
В результате вычислений ученые пришли к выводу, что температура мантии Марса снижалась на 30-40 градусов за один миллиард лет, в то время как на Земле эти показатели составляют 70-100 градусов за тот же период времени. Причину ученые видят в том, что на Марсе нет тектоники плит. К тому же, это исследование дает ответ еще на один вопрос: почему вулканическая деятельность на планетах прекращается. Как уже упоминалось выше, литосфера становится толще, и магма не добирается до ее поверхности.
Результаты исследования помогут прояснить связь между вулканической деятельностью и развитием химических и физических параметров марсианской атмосферы, и определить, почему магнитное поле Марса прекратило действовать 4 миллиарда лет назад.
