Čudna značilnost na površini Marsa je znanstvenike ugibala o njegovem izvoru. To je površinsko nahajališče minerala, ki je pogostejše v notranjosti planetov. Nova raziskava kaže, da je ta notranji mineral verjetno na površje prinesel starodavni eksplozivni vulkan.
Nili Fossae se nahaja v regiji Syrtis Major na Marsu. V bližini je Isidis Planitia, ogromna ravnina znotraj udarnega bazena na Marsu. Nili Fossae je zanimiva zaradi nahajališč mineralov na tem območju in tega, kar ti depoti povedo o Marsu. Natančneje vsebuje veliko nahajališče minerala olivina, ki ga običajno najdemo v notranjosti planetov.
Vprašanje, na katero je skušala odgovoriti ta študija, je, kako je olivin našel pot na površje?
Olivine znotraj
Olivine same po sebi niso redke ali izjemne. Pravzaprav je to glavna sestavina zemeljskega plašča. Tudi na Marsu niso redki. Beseda olivin dejansko zajema skupino mineralov, ki so si zelo podobni. Za prvo so vsi zelenkasti, kar pojasni "oljko" v olivinu.
Najdemo jih v magnetnih kamninah, ki so v bistvu ohlajena, strjena lava.
Glede na to se lahko naslov tega članka zdi precej očiten. Seveda je to nahajališče olivina prišlo iz vulkana. Kako bi drugače lahko s plašča prišel na površje? Toda znanost je vse o podrobnostih. Kdaj natanko v marsovski zgodovini je ta olivin odložil vulkan? V kakšnem kontekstu se je to zgodilo in ali je bil to del večjih dogodkov, ki so oblikovali Mars? Kakšna vrsta vulkanskega dogodka ga je ustvarila?
Zaradi teh vprašanj in velikosti zadevnega nahajališča olivina sta študija zanimiva.
Študija je iz univerze Brown v Providenceu na Rhode Islandu. Avtorja študenta sta Christopher Kremer in Michael Bramble ter profesor John Mustard z oddelka za zemeljske, okoljske in planetarne univerze Brown University. Članek se imenuje "Široko razširjeno nahajališče pepela na Marsu" in je objavljeno v reviji Geology.
Mineralne nerjave
Obstaja določen tip človeka, ki ga izredno zanimajo minerali. Študij mineralov je daleč od nenavadne, antisocialne obsedenosti, ki jo zasledujejo v oddaljenem kotičku univerzitetnega kampusa, gradnik planetarne znanosti. Brez našega razumevanja mineralov ne upamo sestaviti zgodovine Zemlje. Prav tako ne bi vedeli o vseh drugih planetih v našem Osončju in o asteroidih in meteoritih.
Ko gre za Mars, pomena razumevanja mineralov ni mogoče poudarjati preveč. Vrste mineralov, ki jih vidimo, kje jih vidimo in kako so prišli, so vsi namigi za razumevanje Marsa. In ko znanstveniki tam opazijo nenavadno nahajališče mineralov, želijo vedeti, kako je prišlo do tja.
Martian sestavljanka
Mars je sestavljanka. Nismo ga še blizu, vendar delno po delih začnemo razumeti zgodovino planeta. Konkretno, hočemo vedeti, ali je bil kdaj mogoče bivati in ali morda še vedno živi neko mikroskopsko življenje. Na ta vprašanja res ne moremo odgovoriti neposredno: razkriti jih je treba z dokončanjem marsovske sestavljanke.
To nenavadno nahajališče olivina je eden izmed kosov sestavljanke.
To nahajališče olivina je bilo prvič odkrit leta 2003 in predstavljeno v prispevku Science. Ta dokument je napovedal odkritje 30.000 kvadratnih kilometrov površine s približno 30% olivina.
Območje je pomembno zaradi svoje geološke tvorbe. To je področje, ki se imenuje grabež. Grabens so doline z ostrimi rešetkami na obeh straneh, ki nastanejo zaradi premika navzdol blokov.
V tem prvotnem prispevku so avtorji povedali, da so "napake na tem območju, ki so bile posledica udara, razkrile podzemne plasti, bogate z olivinom." Z leti so drugi raziskovalci prišli do drugih možnih razlag. Nekateri so predlagali izliven tok lave. Drugi pa kažejo, da je bil olivin izkopan z ogromnimi udarci. Morda enak vpliv, ki je ustvaril ogromno povodje Isidis, kjer se nahaja nahajališče.
Ta nova študija pravi, da je olivin odložen z eksplozivnim vulkanizmom.
Vulkanske eksplozije
Za večino nas je vulkan vulkan. Vendar obstajajo različne vrste. Ena vrsta se imenuje eksplozivni vulkanizem.
"To je eden najbolj otipljivih dokazov do zdaj, da je eksplozivni vulkanizem pogostejši na zgodnjem Marsu," je dejal Christopher Kremer, študent na univerzi Brown, ki je delo vodil.
Eksplozivni vulkanizem se zgodi, ko magma vsebuje raztopljene pline, kot je vodna para. Ta raztopljeni plin ustvari velik pritisk v magmi, in ko nadzemna skala ne zdrži tlaka, eksplodira. Ta eksplozija v zrak pošlje ogromno količino ognjenega pepela in lave.
Ker eksplozivni vulkanizem zahteva vodno paro, znanstveniki menijo, da se je ta vrsta vulkanske eksplozije zgodila zgodaj v Marsovem življenju, ko je bilo okoli vode več. Mars je sčasoma izgubil vodo in vulkanska aktivnost bi bila manj eksplozivna. Nadomestil bi ga tako imenovani efuzivni vulkanizem, ki je nežnejši in povzroča, da lava teče po površini, namesto da bi eksplodirala v zrak.
Po Kremerjevih besedah obstaja veliko dokazov za to izbrušno vulkansko fazo v marsovski zgodovini, medtem ko dokazov za zgodnejšo eksplozivno fazo ni tako enostavno odkriti, zlasti z orbitalnimi instrumenti.
"Razumevanje, kako pomemben je bil eksplozivni vulkanizem na zgodnjem Marsu, je na koncu pomembno za razumevanje vodnega proračuna marsovske magme, obilja podzemne vode in debeline ozračja," je dejal Kremer.
Orbitalne oči na Marsu
Za zdaj morajo vsi znanstveniki preučevati to nahajališče z orbitalnimi instrumenti. Kremer in njegovi sodelavci so uporabili slike visoke ločljivosti iz Nasinega Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), da so podrobno preučili geologijo območja. Kot je v izjavi za javnost dejal Kremer, so se pri preučevanju območja lotili drugega.
"To delo se je metodološko oddaljilo od tega, kar so storili drugi ljudje, tako da so pogledali fizično obliko terena, ki je sestavljen iz tega dna," je dejal Kremer. "Kakšna je geometrija, debelina in orientacija slojev, ki jih tvorijo. Ugotovili smo, da razlaga o eksplozivnem vulkanu in ashfall označuje vse prave okvire, medtem ko se vse alternativne zamisli za to deponijo v več pomembnih pogledih ne strinjajo s tistimi, ki jih opazujemo iz orbite. "
Ena od stvari, ki razlikujejo to nahajališče od ostalih območjih toka lave, je porazdelitev same lave. Medtem ko bi izlivni tok v bistvu razširil tekočo kamnino po površini, kjer bi se združeval v nizko ležečih območjih, je to nahajališče v dolgih neprekinjenih plasteh nad dolinami, kraterji, hribi in drugimi značilnostmi. Po Kremerjevih besedah je to veliko bolj skladno z usedanjem pepela zaradi eksplozivnega izbruha kot s tokom lave.
Tudi neprekinjeni depozit izključuje scenarij vpliva. Vpliv Isidisa, ki je ustvaril porečje Isidisa, ne bi mogel ustvariti tako enotne plasti pepela. Pepel je odložen poleg nekaterih lastnosti, ki jih je ustvaril vpliv Isidisa.
Tudi stanje olivina izključuje scenarij učinka. Olivin kaže na trajen in širok stik z vodo. Olivin je bil s tem stikom spremenjen, veliko bolj kot drugi olivin na Marsu. Avtorji pravijo, da je ta olivin smiseln le zaradi padca pepela, saj je pepel veliko bolj porozen kot druge kamnine in bi dovolil, da voda pride v stik z olivinom.
Ali lahko Rover reši uganko?
Težko je biti popolnoma prepričan v nekaj, kar lahko študiraš samo iz orbite. Na srečo se tako usmeri rover.
Leta 2020 bo na pot na Mars lansiral NASA-jev rover Mars 2020. Njegovo pristajalno mesto? Krater Jezero, ki je znotraj nahajališča olivina. Obstajajo izpostavljena območja olivina, ki so dostopna roverju, in zdi se gotovo, da ga bo rover 2020 preučil.
"Vznemirljivo je, da bomo kmalu videli, če sem v redu ali narobe," je dejal Kremer. "Torej je to malo živčnega zavijanja, če pa ne bo ashfall, bo to verjetno nekaj bolj neznanca. To je tako zabavno, če ne bolj. "
"Eno od najboljših 10 odkritij Marsa 2020 bo ugotoviti, kaj je ta enota, ki nosi olivine," je dejal Mustard, Kremerjev svetovalec. "O tem bodo ljudje dolgo pisali in govorili."
Ko bomo vedeli, kako se prilega ta kos olivine sestavljanke, bomo nekaj vedeli o dobi eksplozivnega vulkanizma na Marsu. Z razširitvijo bomo vedeli nekaj o starodavni marsovski vodi. Z nadaljevanjem bomo vedeli nekaj o starodavni marsovski atmosferi. Od tam bomo izvedeli nekaj o marsovskem bivanju.
Ali se uganke niso zabavne?
