Danes je dobro razumeti, da je Mars hladen, suh in geološko mrtev planet. Vendar se je pred milijardami let, ko je bil še mlad, planet hvalil z gostejšo atmosfero in na svoji površini je imela tekoča voda. Pred milijoni let je tudi ona doživela veliko količino vulkanske aktivnosti, kar je povzročilo oblikovanje njenih ogromnih lastnosti - kot je Olympus Mons, največji vulkan v Osončju.
Do nedavnega so znanstveniki razumeli, da so marsovske vulkanske dejavnosti poganjali drugi viri razen tektonskega gibanja, ki jim je bil planet prikrajšan za več milijard let. Toda po opravljeni raziskavi vzorcev marsovskih kamnin je skupina raziskovalcev iz Velike Britanije in Združenih držav Amerike ugotovila, da je bil pred leti Mars bolj vulkansko aktiven, kot se je prej mislilo.
Njihova študija z naslovom "Peljanje Marsovega utripa z datumom vulkana, hranjenega s Plumi" se je nedavno pojavila v znanstveni reviji Narava komunikacije. Skupina je vodila Benjamin Cohen, raziskovalec Centra za okoljske raziskave škotskih univerz (SUERC) in Šole za zemljepisne in zemeljske vede na Univerzi v Glasgowu, z analizo marsovskih meteoritov.
Na Zemlji se večina vulkanizma pojavi kot posledica tektonike plošč, ki jih poganja konvekcija v Zemljinem plašču. Toda na Marsu je večina vulkanske aktivnosti posledica plaščov plašč, ki so visoko lokalizirani viri magme, ki se dvigajo globoko znotraj plašča. To je posledica dejstva, da je površina Marsa zadnjih nekaj milijard let ostala statična in hladna.
Zaradi tega marsovski vulkani (čeprav v morofologiji podobni ščitujejo vulkane na Zemlji) zrastejo v veliko večje velikosti kot tisti na Zemlji. Recimo Olympus Mons ni le največji ščitni vulkan na Marsu, ampak največji v Osončju. Medtem ko je najvišja gora na Zemlji - Mt. Everest - visok je 8.848 m (29.029 ft), Olympus Mons pa je visok približno 22 km.
Dr. Cohen in njegovi sodelavci so zaradi svoje študije 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 tega je skupina raziskala vzorce marsovskih meteoritov kot prva podrobna analiza hitrosti rasti marsovskih vulkanov.
Šest vzorcev, ki so jih pregledali, je znanih kot nahliti, razred marsovskih meteoritov, ki so nastali iz bazaltne magme pred približno 1,3 milijarde let. Ti so na Zemljo prišli pred približno 11 milijoni let, potem ko so jo z udara z Marsa odstrelili z Marsa. Z analizo marsovskih meteoritov je skupina uspela odkriti približno 90 milijonov let novih informacij o vulkanski preteklosti Marsa.
Kot je pojasnil dr. Cohen v sporočilu za javnost univerze v Glasgowu:
"Iz prejšnjih raziskav vemo, da so nahlitni meteoriti vulkanske kamnine, zato je razvoj tehnik starostnih starodobnikov v zadnjih letih nahlites postal popoln kandidat za lažje spoznavanje vulkanov na Marsu."
Prvi korak je bil pokazati, 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 marsovske površine pred 11 milijoni let, najverjetneje zaradi udarnega dogodka na marsovsko površje. Nato so uporabili visoko natančno radioskopsko tehniko, znano kot 40Ar /39Ar zmenki.
To je bilo sestavljeno iz uporabe žlahtnega plinskega masnega spektromomera za merjenje količine argona, nakopičenega v vzorcih, kar je posledica naravnega radioaktivnega razpadanja kalija. Iz tega so lahko pridobili nove podatke o marsovskem površju v vrednosti 90 milijonov let. Rezultati njihove analize so pokazali, da obstajajo pomembne razlike v zgodovini vulkanov med Zemljo in Marsom. Kot je pojasnil dr. Cohen:
"Ugotovili smo, da so nahliti nastali iz vsaj štirih izbruhov v 90 milijonih let. To je za vulkan zelo dolgo in veliko daljše od trajanja kopenskih vulkanov, ki so običajno aktivni le nekaj milijonov let. In to je le praskanje po površini vulkana, saj bi udarni krater izstrelil le zelo majhno količino kamnine - zato mora biti vulkan dejaven že veliko dlje. "
Poleg tega je ekipa lahko tudi zožila, iz katerih vulkanov prihajajo njihovi vzorci kamnin. Prejšnje študije, ki jih je izvedla NASA, so odkrile več kandidatov za morebitni krater vir nakhlite. 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 posebni krater (ki je trenutno neimenovan) se nahaja v vulkanskih nižinah, znanih kot Elysium Planitia, približno 900 km (560 milj) stran od vrha vulkana Elysium Mons - visok 12,6 km. 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 natančnih satelitskih posnetkov tega določenega kraterja.
"Širina je 6,5 km in ima ohranjene žarke naplavin," je dejal. "In na stenah kraterja smo lahko videli več vodoravnih pasov - ki kažejo, da kamnine tvorijo plasti, pri čemer je vsaka plast interpretirana kot ločen tok lave. Ta študija je lahko dala jasnejšo sliko zgodovine nahlitnih meteoritov, kar je največjih vulkanov v osončju. "
V prihodnosti bodo vzorčni povratek in posadke na Mars zagotovo še dodatno razjasnile to sliko. Glede na to, da je Mars, tako kot Zemlja, kopenski planet, bo vedenje vsega, kar lahko o njegovi geološki zgodovini, na koncu izboljšalo naše razumevanje, kako so se oblikovali kamniti planeti Osončja. Skratka, več ko bomo vedeli o Marsovi vulkanski zgodovini, več bomo lahko izvedeli o nastanku in razvoju Osončja.
