De-a lungul milioanelor de ani, mulți oameni de știință au crezut că Marte este o planetă geologic inactivă, deoarece pe suprafața ei se păstrează numeroase urme vulcanice din trecut, iar absența plăcilor tectonice sugera o singură masă de roci. În această lumină, dispozitivul InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) a permis să se pătrundă în funcționarea interiorului marțian, iar în timp au apărut semne tot mai clare despre dinamica internă a planetei. Astfel, mișcările din interiorul lui Marte nu au mai fost interpretate doar prin estimări, ci prin date seismice directe.

Însă InSight a arătat ceva mai mult decât simple seisme generate de impacturi: a evidențiat indicii despre o activitate tectonică din adâncimi. Cercetătorii au ajuns să creadă că procesele interne pot fi mai profunde decât anticipau. Cele mai recente investigații indică un eveniment seismic foarte energetic ce s-a produs în regiunile mijlocii și adânci ale planetei, iar concluziile se bazează pe datele marsquake-ului denumit S0976a. Studiul a fost publicat în Nature Communications.

Potrivit cercetătorilor, urmele acestui eveniment au fost detectate sub Valles Marineris, în apropierea unei rețele de rupturi aflate sub suprafața. Cercetarea arată că Marte a rămas capabil să fie activ în perioade în care suprafața părea inactivă, iar undele seismice oferă o imagine a structurii interne, inclusiv a tensiunilor din straturi adânci care pot determina apariția rupturilor.

Dezvoltarea geologică a Valles Marineris

Valles Marineris este unul dintre cele mai impresionante formațiuni geologice din Sistemul Solar și cel mai mare canion de pe Marte. Lungimea sa este de aproximativ 3.900 de kilometri, lățimea poate ajunge la 600 de kilometri, iar adâncimea poate depăși 9 kilometri. Pentru comparație, cel mai mare canion de pe Pământ, Grand Canyon, are aproximativ 505 kilometri lungime, 113 metri lățime și până la 6 kilometri adâncime. Una dintre cele mai acceptate teorii despre nașterea acestui canion este aceea că faltele orizontale au separat rocile mai puțin solide, deschizând pereți abrupți.

Se crede că această structură gigantică s-a format în timpul activității vulcanice legate de masivul Tharsis, în timpul Noachian și ulterior Hesperian, aproximativ între 4,1 și 3,0 miliarde de ani în urmă. Ulterior, eroziunea și prăbușirile pereților au continuat să adâncească și să lărgească canionul, într-un proces asemănător cu cel observat pe Pământ în Riftul est-african.

Unii cercetători consideră că vechile sisteme de rupere apropiate de suprafață au rămas active pe o perioadă foarte lungă, iar procesele de eroziune de la suprafață au extins văile. Modelele sugerează că o ruptură situată la adâncimi între 20 și 40 de kilometri sub suprafață ar fi responsabilă pentru activitatea seismică observată sub vale.

S0976a marsquake și rezultatele cercetării

Evenimentul S0976a a fost înregistrat la 25 august 2021 de instrumentul InSight și a fost singurul marsquake din emisfera vestică a Martei. Inițial, cercetările s-au axat pe zona vestică a Valles Marineris; cauza exactă a evenimentului nu a fost clară. S-au avansat mai multe posibilități, cum ar fi impactul sau alunecarea terenului, însă cea mai bună potrivire a fost o deplasare laterală de-a lungul unei rupturi adânci în subteran.

Cercetătorii au construit modele pentru a explica undele seismice observate, dar nu au găsit niciun scenariu care să reproducă toate observațiile. Imaginile obținute de Mars Reconnaissance Orbiter nu au indicat un crater sau o ruptură care să sugereze un impact. Cea mai bună explicație este un marsquake de tip strike-slip, în care blocurile crustale marțiene se deplasează orizontal unul lângă altul, de-a lungul unei rupturi adânci sub văi, aproximativ la 20–40 de kilometri sub suprafață.

Profesorul Song susține că această combinație de dovezi întărește descrierea: undele seismice indicau o deplasare laterală în adâncimea subterană, iar semnele de la suprafață arată sisteme de rupere vechi, de multă vreme. Cercetarea sugerează că răcirea crustei și tensiunile asociate cu activitatea vulcanică pot reactiva aceste rupturi adânci, posibil în funcție de particularitățile locale ale canionului.

Cercetătorii implicați și publicația

Conducătorul studiului a fost profesorul Jung-Hun Song, de la Departamentul de Științe ale Pământului și Inginerie al Imperial College London. Au colaborat cercetători de la Columbia University, Departamentul de Științe ale Pământului și Mediului, precum și de la University of Illinois Urbana-Champaign. Studiul a fost publicat în Nature Communications, iar echipa și-a propus să ofere o perspectivă mai detaliată asupra structurii interioare a lui Marte și asupra proceselor aflate în crustă.

Potrivit cercetătorilor, evenimentul S0976a arată că diferitele regiuni și diferitele sisteme de rupere de pe Marte nu urmează un model unitar la scară planetară. Rezultatele sugerează posibilitatea de a conecta straturile adânci cu formele de la suprafață, deschizând o înțelegere mai cuprinzătoare a geologiei marțiene și deschizând calea pentru studii similare pe alte corpuri ceresti.

Deși misiunea InSight s-a încheiat, datele sale continuă să ofere perspective despre cum s-a format interiorul planetei, iar S0976a demonstrează cum o singură marsquake poate să lege dinamica internă de formele de la suprafață. Rezultatele subliniază potențialul acestei abordări pentru înțelegerea altor corpuri din Sistemul Solar, iar comunitatea științifică discută despre aplicații similare în zone tectonice precum Cerberus Fossae și Elysium Planitia.