Danes je dobro znano, da je Mars hladen, suh in geološko mrtev planet. Toda pred milijardami let, ko je bil še mlad, se je planet ponašal z gostejšo atmosfero in na svoji površini je imel tekočo vodo. Pred milijoni let je doživel tudi veliko vulkansko aktivnost, ki je povzročila nastanek njegovih ogromnih značilnosti - kot je Olympus Mons, največji vulkan v Osončju.
Do nedavnega so znanstveniki razumeli, da so marsovsko vulkansko dejavnost poganjali drugi viri kot tektonsko gibanje, ki ga je bil planet brez milijard let. Vendar pa po izvedbi študija vzorcev marsovskih kamnin je skupina raziskovalcev iz Združenega kraljestva in Združenih držav sklenila, da je bil Mars pred eoni vulkansko bolj aktiven, kot se je prej mislilo.
Njihova študija z naslovom » Merjenje Marsovega utripa prek zmenkov vulkana, ki se napaja s Plume «, se je pred kratkim pojavilo v znanstveni revijiNaravne komunikacije. Vodi ga Benjamin Cohen, raziskovalec pri Okoljsko raziskovalno središče škotskih univerz (SUERC) in Šola za geografske in zemeljske znanosti na Univerzi v Glasgowu , je ekipa izvedla analizo Marsove vulkanske preteklosti z uporabo vzorcev marsovskih meteoritov.
Trki asteroidov na Mars so na Zemljo poslali vzorce marsovskih kamnin v obliki meteoritov. Zasluge: geol.umd.edu
Na Zemlji se večina vulkanizma pojavlja kot posledica tektonike plošč, ki jo poganja konvekcija v Zemljinem plašču. Toda na Marsu je večina vulkanske dejavnosti posledica plašč, ki so visoko lokalizirani dvigi magme, ki se dvigajo globoko v plašču. To je posledica dejstva, da je Marsova površina zadnjih nekaj milijard let ostala statična in hladna.
Zaradi tega marsovski vulkani (čeprav so po morfologiji podobni zaščitnim vulkanom na Zemlji) zrastejo v veliko večje velikosti kot tisti na Zemlji. Olympus Mons, na primer, ni le največji ščitni vulkan na Marsu, ampak največji v Osončju. Medtem ko je najvišja gora na Zemlji – Mt. Everest – visoka 8.848 m (29.029 ft), je Olympus Mons visok približno 22 km (13,6 milj ali 72.000 ft).
Za svojo študijo so dr. Cohen in njegovi sodelavci uporabili radioskopske tehnike datiranja, ki se običajno uporabljajo za določanje starosti in stopnje izbruha vulkanov na Zemlji. Vendar takšne tehnike še niso bile uporabljene za ščitne vulkane na Marsu. Kot rezultat, je bila študija vzorcev marsovskih meteoritov, ki jo je opravila ekipa, prva podrobna analiza stopnje rasti v marsovskih vulkanih.
Šest vzorcev, ki so jih pregledali, je znanih kot nakhliti, razred marsovskega meteorita, ki je nastal iz bazaltne magme pred približno 1,3 milijarde let. Ti so prišli na Zemljo pred približno 11 milijoni let, potem ko jih je udarec odnesel z obličja Marsa. Z analizo marsovskih meteoritov je ekipa uspela odkriti približno 90 milijonov let vredne nove informacije o Marsovi vulkanski preteklosti.
Barvni mozaik največje Marsove gore, Olympus Mons, gledan iz orbite. Zasluge NASA/JPL
Kot je pojasnil dr. Cohen na univerzi v Glasgowu izjava za javnost :
'Iz prejšnjih študij vemo, da so meteoriti nakhlite vulkanske kamnine, in razvoj tehnik staranja v zadnjih letih je naredil nakhlite popolne kandidate, da bi nam pomagali izvedeti več o vulkanih na Marsu.'
Prvi korak je bil dokazati, da so vzorci kamnin res marsovskega izvora, kar je ekipa potrdila z merjenjem njihove izpostavljenosti kozmogenemu sevanju. Iz tega so ugotovili, da so bile kamnine izgnane z Marsovega površja pred 11 milijoni let, najverjetneje kot posledica udarca na Marsovo površje. Nato so uporabili visoko natančno radioskopsko tehniko, znano kot40z/39Ar zmenki.
To je vključevalo uporabo masnega spektromerja žlahtnega plina za merjenje količine argona, ki je nastal v vzorcih, ki je posledica naravnega radioaktivnega razpada kalija. Iz tega so lahko pridobili 90 milijonov let vredne nove informacije o površju Marsa. Rezultati njihove analize so pokazali, da obstajajo pomembne razlike v vulkanski zgodovini med Zemljo in Marsom. Kot dr. Cohen pojasnil :
»Ugotovili smo, da so nakhliti nastali iz najmanj štirih izbruhov v 90 milijonih let. To je za vulkan zelo dolgo in veliko dlje kot trajanje kopenskih vulkanov, ki so običajno aktivni le nekaj milijonov let. In to je samo praskanje površine vulkana, saj bi udarni krater izvrgel le zelo majhno količino kamnin – zato je moral vulkan biti aktiven veliko dlje.
Trojni krater v Elysium Planitia na Marsu. Zasluge: NASA/JPL/Univerza v Arizoni
Poleg tega je ekipa lahko tudi zožila, iz katerih vulkanov so prišli njihovi vzorci kamnin. Prejšnje študije, ki jih je izvedla NASA, so razkrile več kandidatov za možen krater izvora nakhlita. Vendar se je le ena od lokacij ujemala z njihovimi rezultati glede na starost vulkanskih izbruhov in vpliv, ki bi vzorce vrgel v vesolje.
Ta krater (ki trenutno ni poimenovan) se nahaja na vulkanskih nižinah, znanih kot Elysium Planitia, približno 900 km (560 milj) stran od vrha vulkana Elysium Mons – ki je visok 12,6 km (7,8 mi). Nahaja se tudi približno 2000 km (1243 milj) severno od mesta, kjer je trenutno rover NASA Curiosity. Kot je pojasnil Cohen, ima NASA nekaj čudovito podrobnih satelitskih posnetkov tega kraterja.
'Širok je 6,5 km in ima ohranjene izmetne žarke naplavin,' je dejal. 'Na stenah kraterja smo lahko videli več vodoravnih pasov - kar kaže, da skale tvorijo plasti, pri čemer je vsaka plast razložena kot ločen tok lave. Ta študija je lahko zagotovila jasnejšo sliko o zgodovini nakhlitskih meteoritov in posledično največjih vulkanov v sončnem sistemu.
V prihodnosti bodo vzorčni povratki in misije s posadko na Mars zagotovo še bolj razjasnile to sliko. Glede na to, da je Mars, tako kot Zemlja, zemeljski planet, bo poznavanje vsega, kar lahko o njegovi geološki zgodovini, na koncu izboljšalo naše razumevanje, kako so nastali kamniti planeti Osončja. Skratka, več ko vemo o Marsovi vulkanski zgodovini, največ se bomo lahko naučili o nastanku in evoluciji Osončja.
Nadaljnje branje: Univerza v Glasgowu , Naravne komunikacije
