Ученые из Колумбийского университета обнаружили, что крупнейшая в Солнечной системе система каньонов Долины Маринер на Марсе до сих пор активна и продолжает формировать рельеф планеты спустя миллиарды лет после своего образования. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, представляет прямые сейсмические доказательства того, что марсотрясение S0976a, зафиксированное аппаратом NASA InSight 25 августа 2021 года, произошло в результате смещения горных пород вдоль глубоко укоренившегося разлома под западной частью каньона.
Марс часто называют геологически мертвой планетой: у него нет движущихся тектонических плит, а его внешняя оболочка ведет себя как единая медленно остывающая литосферная крышка. Именно поэтому обнаружение активного разлома под гигантской системой каньонов стало неожиданностью. Система каньонов Долины Маринер простирается почти на 3900 километров в длину, достигает 600 километров в ширину и уходит вглубь более чем на 9 километров. Для сравнения, Большой каньон в максимальных размерах почти в девять раз короче, более чем в двадцать раз уже и примерно в пять раз мельче. До сих пор у ученых не было точных данных о том, продолжают ли разломы под этим колоссальным ландшафтом двигаться сегодня или же они давно превратились в ископаемые структуры.
Событие S0976a оказалось особенным сразу по нескольким причинам. Оно произошло на противоположной от посадочного модуля стороне Марса и стало единственным марсотрясением за всю миссию InSight, которое удалось локализовать в западном полушарии планеты. Предыдущие работы указывали на район западной части Долины Маринер как на вероятный источник, но природа события оставалась неясной. На Марсе сейсмический сигнал не обязательно означает разрыв разлома: удары метеоритов, оползни и другие процессы тоже способны передавать вибрации по планете.
Чтобы сузить круг причин, исследователи проанализировали, как различные сейсмические волны от события распространялись по Марсу и достигали аппарата InSight. По амплитудам и направлениям этих волн команда восстановила тип движения в источнике. Наиболее вероятным объяснением оказалось сдвиговое марсотрясение, при котором блоки коры движутся горизонтально относительно друг друга вдоль крутого глубокого разлома.
Разрыв произошел примерно в 20–40 километрах под поверхностью западной части Долины Маринер. Исследователи проверили широкий спектр альтернативных версий, включая удары метеоритов, оползни и другие формы движения масс, но эти модели не смогли воспроизвести наблюдаемые сейсмические волны. Спутниковые снимки вероятного очага, сделанные после события, также не показали ни нового ударного кратера, ни крупного оползня, которые могли бы объяснить сигнал.
Ориентация разлома S0976a совпала с тем, что ученые ожидали бы увидеть, если бы древние структуры сегодня снова смещались под воздействием напряжений. Эти напряжения вызваны сочетанием долгосрочного похолодания планеты, расположенного поблизости вулканического региона Тарсис и более локальных эффектов, связанных с самим каньоном. По словам соавтора исследования Фоларина Колаволе, Марс предоставляет совершенно иной естественный эксперимент: на планете без тектоники плит структуры, созданные миллиарды лет назад, могут оставаться важными и по-прежнему контролировать места разрыва коры сегодня.
Ведущий автор работы Чон-Хун Сонг отметил, что Долины Маринер — одно из самых впечатляющих геологических образований во всей Солнечной системе, но до сих пор точно не было известно, активны ли ее разломы. Полученные данные показывают, что это не просто мертвый ландшафт: разломы глубоко под каньоном все еще могут смещаться и вызывать марсотрясения спустя долгое время после того, как геологические процессы, первоначально их сформировавшие, прекратились.
Убедительность результата, по словам Сонга, заключается в том, что несколько совершенно разных типов доказательств указывают в одном направлении: сейсмические волны говорят о боковом скольжении по глубинному разлому, а геологические данные с орбиты показывают область, пересеченную долгоживущими системами разломов.
Результат исследования состоит в том, что древние разломные системы на Марсе могут оставаться механически пригодными для повторной активации на протяжении миллиардов лет. Скольжение по глубоко укорененным разломам, вероятно, остается ключевым механизмом долгосрочного сброса напряжения в остывающей планете с единой литосферной крышкой. Эти наблюдения не только объясняют природу конкретного марсотрясения, но и открывают возможности для поиска продолжающейся сейсмической активности на других планетных телах, которые мы могли бы иначе считать геологически неактивными.
Научная публикация:
Song, JH., Kim, D., Kolawole, F. et al. Active crustal straining and fault reactivation at Valles Marineris. Nat Commun 17, 10530 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-78193-6