Selvom det meste af vulkansk og tektonisk aktivitet på Mars fandt sted i løbet af de første 1.5 milliarder år af dens geologiske historie, afslører nyere vulkanisme, tektonisme og aktiv seismicitet i Elysium Planitia igangværende aktivitet. Imidlertid er denne nylige puls i vulkanisme og tektonik uventet på en afkølende Mars.
En ny undersøgelse foretaget af forskere fra University of Arizona præsenterer flere linjer af beviser, der afslører tilstedeværelsen af en kæmpe aktiv kappefane på nutidens Mars. Undersøgelsen udfordrer nuværende syn på Mars geodynamiske evolution med en rapport om opdagelse af en aktiv kappefane, der skubber overfladen opad og forårsager jordskælv , vulkanudbrud.
Jeff Andrews-Hanna, en lektor i planetarisk videnskab ved LPL, sagde: "Vi har stærke beviser for, at kappefaner er aktive på Jorden og Venus, men dette forventes ikke i en lille og angiveligt kold verden som Mars. Mars var mest aktiv for 3 til 4 milliarder år siden, og den fremherskende opfattelse er, at planeten i det væsentlige er død i dag."
Adrien Broquet, en postdoktoral forskningsmedarbejder ved UArizona Lunar and Planetary Laboratory, sagde: "En enorm mængde vulkansk aktivitet tidligt i planetens historie byggede de højeste vulkaner i solsystem og dækkede det meste af den nordlige halvkugle i vulkanske aflejringer. Den lille aktivitet, der har fundet sted i nyere historie, tilskrives typisk passive processer på en kølende planet."
Elysium Planitia-sletten, der ligger i Mars' nordlige lavland nær ækvator, fangede videnskabsmænds opmærksomhed på grund af et overraskende aktivitetsniveau. Elysium Planitia har gennemgået betydelige udbrud i løbet af de sidste 200 millioner år, i modsætning til andre vulkanske zoner på Mars, der ikke har oplevet væsentlig aktivitet i milliarder af år.
Andrews-Hanna sagde, "Tidligere arbejde fra vores gruppe fandt beviser i Elysium Planitia for de yngste vulkanudbrud kendt på Mars. Det skabte en lille eksplosion af vulkansk aske for omkring 53,000 år siden, hvilket i geologisk tid i det væsentlige er i går."
Cerberus Fossae, en række unge sprækker, der strækker sig mere end 800 miles over Mars-overfladen, er kilden til vulkanismen i Elysium Planitia. For nylig opdagede InSight-teamet hos NASA, at næsten alle marskælv stammer fra dette område. Selvom den unge alder af denne vulkanske og tektoniske aktivitet var blevet fastslået, var dens grundlæggende årsag stadig ukendt.
Broquet sagde, "Vi ved, at Mars ikke har pladetektonik, så vi undersøgte, om den aktivitet, vi ser i Cerberus Fossae-regionen, kunne være resultatet af en kappefane."
Forskerne opdagede beviser for en lignende række begivenheder på Mars, da de undersøgte egenskaberne ved Elysium Planitia. Et af de højeste steder i Mars' store nordlige lavland, overfladen er blevet hævet med mere end en mile. Eksistensen af en kappefane er forenelig med, at opløftningen understøttes dybt inde i kloden, ifølge analyser af mindre udsving i gravitationsfeltet.
Yderligere målinger understøttede teorien om, at noget skubbede overfladen op, efter at kraterne blev dannet, ved at afsløre, at gulvet i nedslagskratere hælder i retning af fanen. Endelig, da videnskabsmænd brugte en tektonisk model til regionen, opdagede de, at den eneste forklaring på udvidelsen, der skabte Cerberus Fossae var eksistensen af en massiv fane 2,500 miles bred.
Broquet sagde, "Med hensyn til, hvad du forventer at se med en aktiv kappefane, tjekker Elysium Planitia alle de rigtige felter. Fundet udgør en udfordring for modeller, der bruges af planetforskere til at studere den termiske udvikling af planeter. Denne kappefane har påvirket et område på Mars, der nogenlunde svarer til det kontinentale USA. Fremtidige undersøgelser bliver nødt til at finde en måde at redegøre for en enorm kappefane, som ikke var forventet at være der."
”Vi plejede at tro, at InSight landede i et af de mest geologisk kedelige områder på Mars – en flot flad overflade, der nogenlunde skulle repræsentere planetens lavland. I stedet viser vores undersøgelse, at InSight landede lige oven på et aktivt fanehoved."
"At have en aktiv kappefane på Mars i dag er et paradigmeskifte for vores forståelse af planetens geologiske udvikling, svarende til da analyser af seismiske målinger registreret under Apollo-æraen viste, at månens kerne var smeltet."
Forskere bemærkede, »Deres resultater kan også have betydning for livet på Mars. Den undersøgte region oplevede oversvømmelser af flydende vand i sin nylige geologiske fortid, selvom årsagen er forblevet et mysterium. Den samme varme fra fanen, der giver næring til den igangværende vulkanske og seismiske aktivitet, kan også smelte is for at lave oversvømmelserne - og drive kemiske reaktioner, der kan opretholde liv dybt under jorden."
Andrews-Hanna sbistand, "Mikrober på Jorden blomstrer i miljøer som dette, og det kan også være sandt på Mars. Opdagelsen går ud over at forklare den gådefulde seismiske aktivitet og genopblussen af vulkansk aktivitet. Velvidende, at der er en aktiv kæmpe kappefane under Mars overflade rejser vigtige spørgsmål om, hvordan planeten har udviklet sig. Vi er overbeviste om, at fremtiden har flere overraskelser i vente.”
Journal Reference:
- Broquet, A., Andrews-Hanna, JC Geofysiske beviser for en aktiv kappefane under Elysium Planitia på Mars. Nat Astron (2022). DOI: 10.1038/s41550-022-01836-3
