Все последние события из жизни вулканологов, сейсмологов
Японцев, Американцев и прочих несчастных, которым повезло родиться, жить
и умереть в зоне сейсмической активности

Стихия

Землетрясение, Извержения вулканов, Ледяной дождь, Лесные пожары, Ливни, Наводнения, Огненный смерч, Паводок, Смерчи (Торнадо), Тайфуны, Тектонический разлом, Ураганы, Цунами, град, ледоход

Вулканы

Авачинский, Асо, Безымянный, Везувий, Йеллоустоун, Кампи Флегрей, Килауэа, Ключевская Сопка, Мерапи, Мон-Пеле, Невадос-де-Чильян, Питон-де-ла-Фурнез, Сабанкая, Тавурвур, Толбачик, Турриальба, Фуэго, Хурикес, Шивелуч, Этна

Тайфуны

Тайфун Нору

Наводнения

Наводнение в Приморье

Районы вулканической активности

Вулканы Камчатки, Вулканы Мексики, Курилы

Грязевые вулканы и гейзеры

Локбатан

Природа

Вулканы, Изменение климата, Красота природы

Наука

Археология, Вулканология

Наша планета

Живая природа, Спасение животных

Ураганы

Тайфун Мэттью, Ураган Ирма, Ураган Харви, ураган Мария

Районы сейсмической активности

Землетрясение в Италии, Землетрясение в Китае, Землетрясение в Турции

Солнечная система

Венера, Марс, Меркурий, Планета Земля, Плутон, Сатурн, Юпитер

Космос

экзопланеты

Астрономические события

Лунное затмение, Метеориты, Противостояние Марса, Суперлуние

Антропогенные факторы

Климатическое оружие

Землетрясения

Прогноз землетрясений

2019-02-13 20:28

Подледное озеро на Марсе заставило планетологов заподозрить Красную планету в вулканической активности

извержение вулкана сегодня

Новые расчеты показывают, что всего лишь 300 000 лет назад Южный полюс Марса активно «грел» находящийся под ним резервуар магмы

Американские геологи из Университета Аризоны опубликовали в Geophysical Research Letters статью, в которой рассмотрели несколько возможных причин формирования подледного озера, в том числе версию с гигантским резервуаром магмы непосредственно под озером.

Полгода назад «Чердак» уже писал про то, как это озеро нашли благодаря радарному сканированию поверхности. Итальянские исследователи тогда зафиксировали наличие жидкой воды под полярной шапкой Марса на глубине более полутора километров.

Исследователи, опубликовавшие статью в Geophysical Research Letters, рассмотрели версию о том, что вода в этом озере насыщена солями и потому не замерзает при пониженных температурах. Они смоделировали поведение рассолов разных солей при разном потоке тепла из-под поверхности планеты и пришли к выводу, что даже очень соленая вода могла бы оставаться жидкой лишь при тепловом потоке не менее 72 милливатт на квадратный метр. А это та величина, которая заметно превосходит типичный для остывшей планеты уровень: столько наблюдается во многих местах Земли, а Марс куда более холодное место.

Иллюстрация: AGU/GRL/Sori and Bramson

Тепло изнутри

Полностью остыть (почти до абсолютного нуля) ни одно небесное тело не может в принципе. Любая горная порода всегда содержит небольшое число радиоактивных элементов: урана, тория и радиоактивного калия-40. При распаде этих ядер выделяется энергия, которая преобразуется в тепло. Это около 90% той энергии, которая идет из глубин Земли. Еще примерно 10% «внутренней» энергии приходится на тепло, полученное еще в начале формирования планеты; поток тепла измеряют в ваттах (или милливаттах) на квадратный метр. Кроме того, разумеется, есть еще энергия, получаемая небесным телом от Солнца, но ее роль выходит за рамки этой заметки.

Карта Земли с указанием теплового потока изнутри. Стыки плит горячие из-за близости магмыИсточник: J. H. Davies and D. R. Davies - Davies, J. H., & Davies, D. R. (2010). Earth's surface heat flux. Solid Earth, 1(1), 5-24

То, что планета греется изнутри, еще не означает наличия жидкой магмы и, как следствие, вулканизма с тектоникой плит. Для появления магмы планета должна быть горячее некой критической величины. Так, температура мантии Земли оценивается в 200 градусов Цельсия у границы с корой и в 4000 градусов — вблизи ядра. Кроме того, геологические процессы на Земле — движение тектонических плит, формирование гор, землетрясения и извержения вулканов — обусловлены еще и действием гравитации со стороны Луны. Притяжение естественного спутника и Солнца сжимает и растягивает Землю, приводя к дополнительному тепловыделению в размере около трех тераватт.

Приливными силами можно пренебречь в случае Марса с его крошечными спутниками, и они играют второстепенную роль в тепловом балансе Земли. Но на Ио, спутнике Юпитера, гравитационное поле планеты-гиганта уже вносит ключевой вклад: криовулканы на Ио работают за счет приливной энергии.

Озеро магмы под озером воды под ледником

Проведенные ранее другими учеными расчеты указывают на то, что Марс должен иметь тепловыделение в районе пары десятков милливатт на квадратный метр, но никак не те 72 мВт/м2, которые необходимы для существования подледных озер. Высадившийся недавно на Марсе аппарат InSight должен в этом году погрузить на несколько метров вглубь специальный зонд с термодатчиками — для непосредственных измерений, но, как отмечают авторы новой статьи, вряд ли результат окажется вчетверо выше теоретических предсказаний.

Ученые предположили, что в среднем по Марсу поток тепла действительно не превышает 30мВт/м2, а под озером находится резервуар с магмой — подобно земным вулканам, вблизи которых горные породы прогреваются намного сильнее. Расчеты показали, что пятикилометровый в диаметре и шарообразный магматический резервуар на глубине около восьми километров даст как раз достаточно тепла, правда, для этого он должен быть очень молодым по геологическим меркам. Если магма поднялась к поверхности менее миллиона лет назад, она могла разогреть нижнюю часть ледника настолько, что она растаяла и сформировала подледное озеро (максимальная точка нагрева была достинута около 300 тысяч лет назад).

В расчетах исследователей, как они сами отмечают, много неопределенности. Нельзя, например, уверенно говорить о составе льда и тех горных пород, на которых он лежит, а это может менять необходимую величину теплового потока втрое, от 72 до 205 мВт/м2. Неизвестно то, какой на самом деле может быть форма магматического резервуара, причем определить это весьма непросто — на Земле, например, недавно геологи пересмотрели свои представления о магматическом потоке под Галапагосскими островами.

Уточнить строение планеты под очагом вулканической активности позволили сейсмические данные с подводных роботов, и ученые особо подчеркивали то, что данных с наземных станций (а они стоят на многих тихоокеанских островах) было недостаточно. На Марсе сейчас насчитывается ровно один сейсмограф и один рабочий марсоход, который может немного поскоблить поверхность лежащих в доступных для его манипулятора местах, поэтому волей-неволей исследователям приходится довольствоваться весьма скудными данными.

Быть в курсе событий мировой и отечественной науки


Источник: chrdk.ru