Ett marsskalv visar att jättekanjonen Valles Marineris på Mars fortfarande spricker

Solsystemets största kanjon är inget dött landskap. Ett marsskalv som NASA:s landare InSight registrerade kom från en förkastning som gled djupt under Valles Marineris, det kanjonsystem som skär tvärs över Mars i nästan fyratusen kilometer. Det betyder att förkastningar som öppnades där för miljarder år sedan fortfarande kan brista under de spänningar som verkar på planeten i dag.

Det spelar roll eftersom Mars saknar rörliga tektoniska plattor. På jorden håller plattor som gnider mot varandra gamla förkastningar vid liv. Mars yttre skal beter sig i stället som ett enda lock som långsamt svalnar, och förkastningar i den sortens skorpa kan läka och bli starkare med tiden. Den nya analysen visar att åtminstone en djup förkastning under kanjonen inte har läkt igen, någonstans mellan tjugo och fyrtio kilometer under ytan.

Studien, publicerad i Nature Communications, leddes av Jung-Hun Song vid Imperial College London tillsammans med Doyeon Kim, också vid Imperial, Folarin Kolawole vid Columbia University och kollegor. Den vilar på en enda händelse, katalogiserad som S0976a, det enda marsskalv som InSight någonsin lokaliserade på planetens västra halvklot.

”Valles Marineris är en av de mest spektakulära geologiska strukturerna i hela solsystemet, men hittills har vi inte vetat säkert att dess förkastningar fortfarande är aktiva”, säger Song. ”Det vi ser är att det här inte bara är ett ’dött’ fossilt landskap, eftersom förkastningar djupt under kanjonen fortfarande kan glida och ge upphov till marsskalv, långt efter att de geologiska processer som ursprungligen bildade dem har upphört.”

Att läsa av en förkastning med en enda seismometer på andra sidan Mars

På jorden räknar seismologer ut hur en förkastning rörde sig genom att jämföra den första stöten som registreras vid dussintals stationer runt skalvet. InSight hade en enda seismometer, och S0976a inträffade nästan på motsatta sidan av planeten, på ett vinkelavstånd av omkring 146 grader, eller ungefär 8 600 kilometer längs ytan. Direktvågorna nådde aldrig landaren i användbar form. Det som kom fram var PP- och SS-vågor, tryck- och skjuvvågor som studsat en gång mot Mars yta halvvägs längs färden.

Forskarna modellerade de två vågtågen med datorsimulerade seismogram för flera modeller av Mars inre och testade alla kombinationer av förkastningens orientering, glidriktning och djup ned till 50 kilometer. För att kontrollera att en ensam station klarar uppgiften körde de samma metod på ett jordskalv med magnitud 6,5 i Nevada, registrerat av en enda seismometer i Australien på nästan samma avstånd. Metoden hittade rätt förkastning.

För S0976a blev svaret ett horisontellt förskjutningsbrott (strike-slip), där två skorpblock glider förbi varandra i sidled längs en brant förkastning, ungefär som San Andreas-förkastningen i Kalifornien. Av alla lösningar som passade vågorna acceptabelt tillhör 82,2 procent den familjen. Brottet låg omkring 20 till 40 kilometer ned, i den mellersta till nedre skorpan, ovanför skorpans bas på 55 till 65 kilometers djup. När vågmodellen kombineras med kartor över kända förkastningar och den riktning som de högfrekventa vågorna kom ifrån hamnar källan nära Ius Chasma, i kanjonens västra del.

Varken jordskred eller meteorit

En seismisk signal på Mars betyder inte automatiskt en förkastning. Meteoritnedslag och jordskred skakar också planeten, och Valles Marineris kantas av enorma skredavlagringar. Forskarna testade de källorna direkt. Nedslagsliknande explosioner och kraftbaserade skredmodeller kunde inte återskapa vågornas polaritet, tidsförlopp eller inbördes styrka, och de kunde inte ge upphov till de kraftiga horisontella skakningar som syns i data. Bekräftade nedslag på Mars brukar dessutom ge högfrekventa signaler, medan S0976a var en lågfrekvent händelse.

Därefter gick forskarna igenom varje bild av källområdet som Context Camera på NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter tagit efter skalvet. Ett skred som är stort nog att ge en sådan signal skulle behöva flytta minst 10 miljoner kubikmeter berg och lämna en färsk avlagring som är flera hundra meter till en kilometer bred. Någon sådan fanns inte, och inte heller någon ny krater. Den enda senare avlägsna händelsen i InSights katalog, S1000a, visade sig däremot vara ett meteoroidnedslag med en ny krater som upptäcktes från omloppsbana.

”Det som gör resultatet övertygande är att flera helt olika typer av belägg pekar åt samma håll”, säger Song. ”De seismiska vågorna berättar att det skedde en glidrörelse i sidled på en förkastning långt under ytan, medan geologin vi ser från omloppsbana visar ett område som korsas av långlivade förkastningssystem.”

En kanjon nio gånger längre än Grand Canyon

Valles Marineris sträcker sig nästan 3 900 kilometer, blir upp till 600 kilometer bred och störtar mer än nio kilometer ned, enligt Imperial. Det gör den nästan nio gånger längre, mer än 20 gånger bredare och ungefär fem gånger djupare än Grand Canyon, räknat på maximala mått. Den bildades i samband med Tharsis, den väldiga vulkaniska upphöjning där Olympus Mons ligger, och geologer har länge tvistat om huruvida kanjonen öppnades som en riftdal, rasade samman under sin egen tyngd eller slets upp snett.

Marsskalvet ger ett bidrag till den debatten. Spänningsmönstret det avslöjar stämmer inte med modeller där kanjonen bildades genom gravitativ kollaps av förtjockad skorpa. Det stämmer med en kanjon som slets upp snett, med skjuvning i sidled utöver utsträckning. Skalvets riktning för maximal kompression, ungefär västnordväst, stämmer också med den kompression som antas för kanjonens tidiga deformation under hesperian, en tidig period i Mars historia. Samma spänningsriktning tycks alltså verka på samma förkastningsstruktur miljarder år senare.

Författarna pekar på tre krafter i dag som kan belasta förkastningarna: den långsamma sammandragningen av en planet som svalnar, tyngden av Tharsisupphöjningen och avlastningen när erosionen gröper ur kanjonen. Med S0976a har InSight nu avslöjat tre olika typer av aktiva förkastningsrörelser på Mars: isärdragning under sprickorna Cerberus Fossae, sammanpressning nära skorpgränsen i södra Elysium Planitia, där uppdragets största marsskalv, S1222a, inträffade, och sidoglidning under Valles Marineris.

”Det visar att på en planet utan plattektonik kan strukturer som skapades för miljarder år sedan förbli viktiga och fortfarande styra var skorpan brister i dag”, säger Kolawole.

Det här avgör studien inte

Allt vilar på ett enda marsskalv registrerat av ett enda instrument. Med bara en station hittar metoden två möjliga förkastningsplan i rät vinkel mot varandra och kan inte avgöra vilket av dem som faktiskt gled, och de beräknade orienteringarna stämmer inte med någon enskild dominerande förkastningsgrupp som kartlagts på ytan. Lokaliseringen lutar sig också delvis mot tätheten av kartlagda förkastningar, något författarna själva kallar en ungefärlig vägledning om var djup glidning sker, inte en direkt mätning.

Inga efterskalv registrerades. Forskarna menar att det är väntat: i deras simuleringar var chansen att InSight skulle upptäcka ens ett enda betydande efterskalv på det avståndet inom 50 sol (marsdygn) bara 0,1 procent, eftersom planetens kärna och djupa inre blockerar och försvagar vågor från andra sidan. Tystnaden talar inte emot resultatet, men den lämnar heller ingen andra händelse som kan bekräfta det.

Studien kan inte säga hur ofta kanjonen brister eller hur stora skalven där kan bli. S0976a var en måttlig händelse, förenlig med begränsad glidning på en liten del av en befintlig förkastning, inte en ny spricka. Författarna kan inte heller skilja ut hur mycket av dagens spänning som kommer från skorpans böjning under Tharsis och hur mycket från stöd längre ned, och de påpekar att det låga antalet väl lokaliserade marsskalv kan spegla InSights korta mätserie från en enda station lika mycket som en lugn planet.

Vanliga frågor om marsskalvet under Valles Marineris

Är Mars fortfarande tektoniskt aktiv?

Ja, åtminstone på vissa ställen. InSight registrerade marsskalv under sitt uppdrag, och analyser av enskilda händelser visar aktiva förkastningar under sprickorna Cerberus Fossae, i södra Elysium Planitia och nu under Valles Marineris. Mars har inga rörliga plattor, så aktiviteten kommer från spänningar inom ett enda styvt skal.

Hur stor är Valles Marineris jämfört med Grand Canyon?

Den är nästan 3 900 kilometer lång, upp till 600 kilometer bred och mer än nio kilometer djup. Det är nästan nio gånger längre, mer än 20 gånger bredare och ungefär fem gånger djupare än Grand Canyon.

Vad orsakade marsskalvet under Valles Marineris?

Enligt studien ett horisontellt förskjutningsbrott på en gammal förkastning 20 till 40 kilometer under den västra delen av kanjonen, där skorpblock gled förbi varandra i sidled. Meteoritnedslag och jordskred uteslöts eftersom de inte kunde återskapa de registrerade vågorna, och ingen färsk krater eller nytt skred syntes på bilder från omloppsbana.

Har Mars plattektonik?

Nej. Planetens yttre skal fungerar som ett enda stillastående lock som har svalnat och dragit ihop sig i miljarder år. Studien visar att förkastningar inuti det locket ändå kan glida under dagens spänningar.

InSight registrerade S0976a den 25 augusti 2021, under sitt 976:e marsdygn (sol) på ytan, och uppdraget avslutades i december 2022. Artikeln publicerades den 15 oktober 2026. Eftersom ingen seismometer längre är i drift på Mars är InSights befintliga katalog planetens enda seismiska arkiv, och forskarna säger att resultatet visar hur mycket information de inspelningarna fortfarande rymmer.

Samma skalv har redan utnyttjats en gång: dess vågor passerade genom Mars kärna och hjälpte till att kartlägga planetens djupaste lager. ”Från ett enda marsskalv kan vi lära oss både om planetens centrum och om en aktiv förkastning under ett av dess mest anmärkningsvärda landskap”, säger Kim, studiens seniorförfattare.

Referens: Song et al., ”Active crustal straining and fault reactivation at Valles Marineris,” Nature Communications, 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-78193-6

Taggar: astronomi, nasa, Mars, InSight, marsskalv, planetgeologi