Марсотрясение в Долине Маринер указало на активные разломы в коре Марса

Анализ марсотрясения S0976a, зафиксированного сейсмометром миссии InSight, показал, что оно произошло в Долине Маринер и было вызвано сдвиговым смещением в глубокой коре. Это первое прямое сейсмическое свидетельство того, что древние разломные системы Марса могут реактивироваться спустя миллиарды лет.

Событие S0976a, произошедшее 25 августа 2021 года (976-й сол миссии), стало единственным марсотрясением, зарегистрированным в западном полушарии планеты. Его источник располагался вблизи каньона Иус в западной части Долины Маринер — крупнейшей тектонической структуры Марса, сохранившей следы напряжений, связанных с формированием вулканического плато Фарсида.

Для определения механизма очага исследователи применили совместную инверсию первых вступлений P- и S-волн, а также их поверхностных кратных фаз PP и SS. Несмотря на то что сейсмометр InSight работал как одиночная станция, анализ трёхкомпонентных записей позволил восстановить ориентацию и тип разрыва. Наилучшее решение описывается преимущественно правосторонним сдвигом по крутопадающим плоскостям с простиранием около 60° и 330°.

Оси сжатия и растяжения, восстановленные по фокальному механизму, оказались согласованы с региональной структурой Долины Маринер: ось сжатия субпараллельна оси каньона, а ось растяжения — поперечна ей. Это указывает на сочетание горизонтального растяжения поперёк разлома и сдвиговых смещений вдоль него. Глубина очага оценивается в диапазоне примерно от 15 до 45 км, что соответствует средней или нижней коре над границей Мохо, залегающей здесь на глубине около 55–65 км.

Проверка альтернативных источников показала, что наблюдаемая картина волн несовместима с метеоритным ударом, оползнем или иным процессом гравитационного смещения. Модели ударных и недвойных источников не воспроизводят полярности, времена вступлений и относительные амплитуды фаз PP и SS. Кроме того, на снимках камеры CTX, полученных после события, в предполагаемом районе очага не обнаружено свежих кратеров или крупных оползневых масс.

Сопоставление с картами разломов западной части Долины Маринер выявило биомодальную систему грабенов с преобладающими простираниями около 15° и 115°, образующую ортогональную сеть. Оси сжатия и растяжения из решения S0976a совпадают с этими доминирующими направлениями, что указывает на реактивацию уже существующих структур, а не на образование новых разрывов. Сдвиговый характер очага хорошо объясняется скольжением по унаследованным ослабленным зонам под действием современного поля напряжений.

Современное напряжённое состояние коры в районе Долины Маринер формируется сочетанием нескольких факторов. Долговременное планетарное охлаждение создаёт фоновое горизонтальное сжатие, нагрузка со стороны плато Фарсида изменяет величину и ориентацию главных напряжений, а глубокий врез каньона вызывает локальную разгрузку, дополнительно влияющую на напряжённое состояние. В совокупности эти процессы делают существующие разломы механически благоприятными для повторного смещения даже спустя миллиарды лет после их заложения.

Открытие подтверждает, что на планетах с застойной литосферой, лишённых глобальной тектоники плит, глубинные разломы могут оставаться активными и служить ключевым механизмом сброса деформации. Событие S0976a даёт прямую сейсмическую точку опоры для проверки геодинамических моделей, описывающих эволюцию напряжений на Марсе, и указывает на необходимость учитывать унаследованную разломную архитектуру при оценке современной сейсмической опасности.