Medusae Fossae: Robbanásveszélyes vulkánkitörések magyarázzák a marsi kőzetképződést

Egy új tanulmány szerint a robbanásveszélyes vulkánkitörések, amelyek forró hamu-, kő- és gázsugarat lövelltek az ég felé, egy titokzatos marsi sziklaképződmény valószínű forrása.

A tanulmány szerzői szerint az új felfedezés hozzájárulhat ahhoz, hogy a tudósok jobban megértsék a Mars belsejét és annak korábbi lakhatósági lehetőségeit.

A Medusae Fossae Formáció egy hatalmas, szokatlan lágy kőzetlelőhely a Mars egyenlítője közelében, hullámzó dombokkal és meredek sziklákkal. A tudósok először a NASA Mariner űrszondájával figyelték meg a Medusae Fossae-t az 1960-as években, de értetlenül álltak a kialakulását illetően.
Medusae Fossae a Marson. infravörös képmozaik, amelyet a 2001-es Mars Odyssey keringési küldetés Thermal Emission Imaging System (THEMIS) képeivel készítettek. A Mars Orbiter lézeres magasságmérőn (MOLA) alapuló kis színes földgömb.

Egy új kutatás szerint a képződmény több mint 3 milliárd évvel ezelőtti robbanásveszélyes vulkánkitörések során rakódott le a Vörös bolygón. A tanulmány szerzői szerint a formáció körülbelül egyötödével akkora, mint az Egyesült Államok kontinentális része, és százszor nagyobb tömegű, mint a Föld legnagyobb robbanásveszélyes vulkáni lelőhelye, így ez a legnagyobb ismert robbanásveszélyes vulkáni lelőhely a Naprendszerben.

"Ez egy hatalmas lerakódás, nem csak a marsi léptékű, hanem a naprendszer szempontjából is, mert nem tudunk más ilyen lelőhelyről" - mondta Lujendra Ojha, a Johns Hopkins Egyetem bolygókutatója. Baltimore és a Journal of Geophysical Research: Planets, az American Geophysical Union folyóiratában megjelent új tanulmány vezető szerzője.

A kőzet forrásának meghatározása

A tanulmány szerzői szerint a Medusae Fossae kialakulása sarkalatos pontot jelentett volna a Mars történetében. A lelőhelyet létrehozó kitörések hatalmas mennyiségű éghajlatmódosító gázt lövellhettek a Mars légkörébe, és elegendő vizet lövellhettek ki ahhoz, hogy befedje a Marsot a több mint 9 centiméter (4 hüvelyk) vastagságú globális óceánban – mondta Ojha.

A Medusae Fossae kitörése során kilélegzett üvegházhatású gázok eléggé felmelegíthették volna a Mars felszínét ahhoz, hogy a víz folyékony maradjon a felszínén, de a mérgező vulkáni gázok, például a hidrogén-szulfid és a kén-dioxid megváltoztatták volna a Mars felszínének és légkörének kémiáját. Mindkét folyamat befolyásolta volna a Mars lakhatósági potenciálját, mondta Ojha.
Rétegek és halmok a Medusae Fossae Formációban, amint azt a HiRISE a HiWish program keretében látta. A hely a Gale-krátertől keletre található az Aeolis-négyszögben.
Rétegek és halmok a Medusae Fossae Formációban, amint azt a HiRISE a HiWish program keretében látta A hely a Gale-krátertől keletre van az Aeolis-négyszögben. Jim Secosky/NASA/Wikipedia

A Medusae Fossae Formáció dombokból és üledékes kőzetkupacokból áll, amelyek a Mars egyenlítőjén terülnek el. Az üledékes kőzet akkor képződik, amikor a kőpor és törmelék felhalmozódik a bolygó felszínén és a cementen idővel.

A tudósok évtizedek óta tudnak a Medusae Fossae-ról, de nem voltak biztosak abban, hogy szél, víz, jég vagy vulkánkitörések raktak-e kőtörmeléket ezen a helyen.

A Mars felszínén végzett korábbi radarmérések azt sugallták, hogy a Medusae Fossae szokatlan összetételű, de a tudósok nem tudták megállapítani, hogy erősen porózus kőzetből vagy kőzet és jég keverékéből áll-e. Az új tanulmányban Ojha és egy kollégája különböző Mars-űrhajók gravitációs adatait használta fel először a Medusae Fossae sűrűségének mérésére. Azt találták, hogy a szikla szokatlanul porózus: körülbelül kétharmada olyan sűrű, mint a marsi kéreg többi része. Radar- és gravitációs adatok kombinációjával mutatták be, hogy a Medusae Fossae sűrűsége nem magyarázható a jég jelenlétével, amely sokkal kevésbé sűrű, mint a kőzet.

Mivel a kőzet annyira porózus, a kutatók szerint robbanásveszélyes vulkánkitörések miatt rakódhatott le. A vulkánok részben azért törnek ki, mert olyan gázok, mint a szén-dioxid és a magmában oldott vízgőz, az olvadt kőzetet a felszínre kényszerítik. A sok gázt tartalmazó magma felrobban az ég felé, és hamu- és kősugarat lövell a légkörbe.

Az ezekből a robbanásokból származó hamu a földre zuhan, és lefelé folyik. Elegendő idő elteltével a hamu sziklává cementálódik, és Ojha azt gyanítja, hogy ebből alakult ki a Medusae Fossae. A kitörések során eredetileg lerakódott puha kőzet fele erodálódott, hátrahagyva a ma Medusae Fossae-ban látható dombokat és völgyeket.

A Mars belsejének megértése

Ojha szerint az új eredmények azt sugallják, hogy a marsi belseje összetettebb, mint azt a tudósok eredetileg gondolták. A tudósok tudják, hogy a Mars kérgében van némi víz és szén-dioxid, ami lehetővé teszi a robbanásveszélyes vulkánkitöréseket a felszínén, de a bolygó belsejében hatalmas mennyiségű illékony gázra lett volna szüksége – olyan anyagokra, amelyek alacsony hőmérsékleten gázokká válnak. méret – mondta.

"Ha a Medusae Fossae-t globálisan terjesztené, az 9.7 méter (32 láb) vastag réteget képezne." – mondta Ojha. "A lerakódás puszta nagyságát tekintve ez valóban hihetetlen, mert azt sugallja, hogy a magma nemcsak illékony anyagokban volt gazdag, hanem illékony anyagokban is gazdagnak kellett lennie hosszú ideig."

Kevin Lewis, a Johns Hopkins Egyetem bolygókutatója és az új tanulmány társszerzője szerint az új tanulmány a gravitációs felmérések ígéretét mutatja a Mars kőzetrekordjának értelmezésében. "A jövőbeli gravitációs felmérések segíthetnek megkülönböztetni a jeget, az üledékeket és a magmás kőzeteket a bolygó felső kérgében" - mondta Lewis.