Dnes je dobře známo, že Mars je studená, suchá a geologicky mrtvá planeta. Avšak před miliardami let, když byla ještě mladá, se planeta chlubila hustší atmosférou a na jejím povrchu měla tekutou vodu. Před miliony let zažila také značné množství sopečné činnosti, což mělo za následek vytvoření obrovských rysů - jako je Olympus Mons, největší sopka ve sluneční soustavě.
Až donedávna vědci pochopili, že marťanská sopečná činnost byla poháněna jinými zdroji, než je tektonické hnutí, které planeta postrádá miliardy let. Po provedení studie vzorků marťanských skal však tým vědců z Velké Británie a Spojených států dospěl k závěru, že před mnoha lety byl Mars vulkanicky aktivnější, než se dříve myslelo.
Jejich studie s názvem „Užívání pulsu Marsu datováním sopky krmené chmýří“ se nedávno objevila ve vědeckém časopise Nature Communications. V čele s Benjaminem Cohenem, výzkumným pracovníkem Střediska pro výzkum životního prostředí skotských univerzit (SUERC) a School of Geographical and Earth Sciences na University of Glasgow, provedl tým analýzu sopečné minulosti na Marsu pomocí vzorků marťanských meteoritů.
Na Zemi se většina vulkanismu vyskytuje v důsledku deskové tektoniky, která je poháněna konvekcí v zemském plášti. Ale na Marsu je většina sopečné činnosti výsledkem pláště pláště, což jsou vysoce lokalizované vrcholy magmatu, které vystupují z hloubky pláště. Důvodem je skutečnost, že povrch Marsu zůstal v posledních několika miliardách let statický a chladný.
Z tohoto důvodu, marťanské sopky (ačkoli podobné v morofologii chránit sopky na Zemi), rostou do mnohem větších velikostí než ty na Zemi. Například Olympus Mons není jen největší sopka štítu na Marsu, ale největší v Sluneční soustavě. Zatímco nejvyšší hora na Zemi - Mt. Everest - je 8 848 m (29,029 ft) na výšku, Olympus Mons stojí asi 22 km (13,6 mil nebo 72 000 ft) vysoký.
Pro jejich studium použil Dr. Cohen a jeho kolegové radioskopické datovací techniky, které se běžně používají ke stanovení věku a míry erupce sopek na Zemi. Tyto techniky však dosud nebyly použity pro štítové sopky na Marsu. V důsledku toho byla týmová studie vzorků marťanských meteoritů první podrobnou analýzou míry růstu marťanských sopek.
Šest vzorků, které zkoumali, se nazývá nakhlity, třída marťanského meteoritu, který se vytvořil z čedičového magmatu zhruba před 1,3 miliardami let. Ty přišly na Zemi zhruba před 11 miliony let poté, co byly vystřeleny z Marsu nárazovou událostí. Tím, že provedl analýzu marťanských meteoritů, byl tým schopen odhalit nové informace o sopečné minulosti na Marsu asi za 90 milionů let.
Jak vysvětlil Dr. Cohen v tiskové zprávě z University of Glasgow:
"Z předchozích studií víme, že nakhlitové meteority jsou vulkanické horniny a vývoj technik věkových datování v posledních letech učinil nakhlity dokonalými kandidáty, kteří nám pomohou dozvědět se více o sopkách na Marsu."
Prvním krokem bylo ukázat, že vzorky hornin byly původem z Marsu, což tým potvrdil změřením jejich expozice kosmogennímu záření. Z toho určili, že skály byly vyloučeny z marťanského povrchu před 11 miliony let, pravděpodobně v důsledku nárazové události na marťanský povrch. Poté použili vysoce přesnou radioskopickou techniku známou jako 40Ar /39Ar datování.
To spočívalo v použití hmotnostního spektrometru vzácných plynů k měření množství argonu nahromaděného ve vzorcích, což je výsledek přirozeného radioaktivního rozpadu draslíku. Z toho dokázali získat nové informace o povrchu Marsu v hodnotě 90 milionů let. Výsledky jejich analýzy ukázaly, že existují značné rozdíly ve sopečné historii mezi Zemí a Marsem. Jak vysvětlil Dr. Cohen:
"Zjistili jsme, že nakhlity vznikly z nejméně čtyř erupcí v průběhu 90 milionů let." Je to velmi dlouhá doba pro sopku a mnohem delší než doba trvání pozemských sopek, které jsou obvykle aktivní pouze několik milionů let. A to je jen škrábání povrchu sopky, protože nárazovým kráterem by bylo vypuštěno jen velmi malé množství horniny - takže sopka musela být aktivní déle. “
Kromě toho byl tým také schopen zúžit, ze kterých sopek pocházejí jejich vzorky hornin. Předchozí studie provedené NASA odhalilo několik kandidátů na možný kráter s nakhlitými zdroji. Avšak pouze jedno z míst souhlasilo s jejich výsledky, pokud jde o věk sopečných erupcí a dopad, který by vzorky vystřelil do vesmíru.
Tento konkrétní kráter (který je v současné době nejmenovaný) se nachází v vulkanických pláních známých jako Elysium Planitia, zhruba 900 km (560 mil) od vrcholu sopky Elysium Mons - který stojí 12,6 km (7,8 mi) vysoký. To je také lokalizováno asi 2000 km (1243 mi) severně od kde NASA kuriozita rover současně je. Jak vysvětlil Cohen, NASA má některé nádherně detailní satelitní snímky tohoto konkrétního kráteru.
"Je široký 6,5 km a zachoval ejekční paprsky trosek," řekl. "A my jsme mohli vidět několik vodorovných pruhů na stěnách kráteru - což naznačuje, že skály tvoří vrstvy, přičemž každá vrstva byla interpretována jako samostatný lávový proud." Tato studie byla schopna poskytnout jasnější obraz o historii nakhlite meteoritů a následně o největších sopkách sluneční soustavy. “
V budoucnu budou vzorky návratu a mise s posádkou na Mars jistě tento obraz ještě více objasněny. Vzhledem k tomu, že Mars, stejně jako Země, je pozemská planeta, poznání všeho, co můžeme o její geologické historii, nakonec zlepší naše porozumění tomu, jak se tvořily skalnaté planety sluneční soustavy. Stručně řečeno, čím více víme o sopečné historii na Marsu, tím více se budeme moci dozvědět o formování a vývoji sluneční soustavy.
