Mars könnte immer noch vulkanisch aktiv sein, Studie findet

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Beweise für die möglicherweise jüngste Eruption auf dem Mars deuten darauf hin, dass der Rote Planet immer noch vulkanisch aktiv ist, was die Möglichkeit erhöht, dass er vor kurzem bewohnbar war, so eine neue Studie.

Der meiste Vulkanismus auf dem Mars fand vor 3 bis 4 Milliarden Jahren statt und hinterließ riesige Monumente wie den Olympus Mons, den höchsten Berg im Sonnensystem. Mit einer Höhe von 25 Kilometern ist der Olympus Mons etwa dreimal so hoch wie der Mount Everest, der höchste Berg der Erde.

Frühere Forschungen legten nahe, dass es auf dem Roten Planeten noch vor 2,5 Millionen Jahren zu kleineren Vulkanausbrüchen gekommen sein könnte. Jetzt haben Wissenschaftler Beweise dafür gefunden, dass der Mars möglicherweise immer noch vulkanisch aktiv ist, mit Anzeichen eines Ausbruchs innerhalb der letzten 50.000 Jahre oder so.

“Da dies der jüngste dokumentierte Vulkanausbruch auf dem Mars ist, ist das Potenzial, dass der Mars möglicherweise derzeit vulkanisch aktiv sein könnte, aufregend”, sagte der Hauptautor der Studie, David Horvath, ein Planetenforscher, der jetzt am Planetary Science Institute in Tucson, Arizona, arbeitet, gegenüber Space.com.

Mithilfe von Daten von Satelliten, die den Mars umkreisen, analysierten die Forscher die relativ strukturlosen äquatorialen Ebenen einer Region, die als Elysium Planitia bekannt ist. Sie entdeckten eine bisher unbekannte glatte, dunkle vulkanische Ablagerung, die etwa 13 Kilometer breit ist und eine Fläche etwas größer als Washington D.C. bedeckt. Sie umgibt eine etwa 32 Kilometer breite vulkanische Spalte, eine der Spalten, die das als Cerberus Fossae bekannte Spaltensystem bilden.

“Ich bemerkte diese vulkanische Ablagerung zum ersten Mal, als ich mir einige Bilder dieser Region ansah. Ich hatte mir dieses Gebiet schon oft angesehen, aber irgendwie hatte ich dieses Merkmal immer übersehen”, sagte Studien-Senior-Autor Jeff Andrews-Hanna, ein Planetenforscher an der University of Arizona in Tucson, gegenüber Space.com. “Als mir diese seltsame dunkle Ablagerung, die auf einer vulkanischen Spalte zentriert war, auffiel, wusste ich, dass sie uns etwas Wichtiges sagen würde.”

Insbesondere sah diese Ablagerung anders aus als alles andere, was in der Region oder sogar auf dem gesamten Mars gefunden wurde, sagte Andrews-Hanna. Stattdessen ähnelte sie eher Merkmalen, die durch ältere Vulkanausbrüche auf dem Mond und Merkur entstanden sind.

Die meisten Anzeichen von Vulkanismus, die zuvor in Elysium Planitia und anderswo auf dem Mars gesehen wurden, bestanden aus Lava, die über die Oberfläche floss, ähnlich wie bei den jüngsten Eruptionen in Island. Diese neu entdeckte Eruption sieht jedoch anders aus – sie scheint eine relativ frische Ablagerung von Asche und Gestein auf den umgebenden Lavaströmen zu sein.

Diese vulkanische Ablagerung könnte die jüngste sein, die bisher auf dem Mars gesehen wurde, so die Wissenschaftler. “Wenn wir die geologische Geschichte des Mars auf einen einzigen Tag komprimieren würden, wäre dies in der allerletzten Sekunde geschehen”, sagte Horvath in einer Erklärung.

Die Forscher fanden heraus, dass die Eigenschaften, die Zusammensetzung und die Verteilung des Materials der Eruption mit dem übereinstimmen, was sie von einer pyroklastischen Eruption erwarten würden – einem explosiven Ausbruch von Magma, der durch expandierende Gase angetrieben wird, nicht unähnlich dem Öffnen einer geschüttelten Dose Limonade. Auf der Erde haben tödliche Lawinen aus verbrühter Asche, giftigem Gas und pulverisiertem Gestein aus pyroklastischen Eruptionen, bekannt als pyroklastische Ströme, die antiken römischen Städte Pompeji und Herculaneum nach dem Ausbruch des Vesuvs im Jahr 79 nach Christus verschüttet.

“Diese Eruption könnte Asche bis zu 10 Kilometer hoch in die Marsatmosphäre geschleudert haben”, sagte Horvath in der Erklärung.

Obwohl es zahlreiche Beispiele für explosiven Vulkanismus auf dem Mars gibt, liegen diese lange zurück. Es ist möglich, dass solche pyroklastischen Ablagerungen einst häufiger vorkamen, aber die meisten sind erodiert oder begraben worden, sagte Horvath.

Die neu entdeckte vulkanische Ablagerung befindet sich etwa 1.000 Meilen (1.600 km) von der NASA-Landeeinheit InSight entfernt, die seit 2018 tektonische Aktivitäten auf dem Mars untersucht. Zwei Marsbeben, die InSight in der Region entdeckte, hatten ihren Ursprung im Bereich der Cerberus Fossae.

“Wir wissen jetzt, dass diese Region sowohl das vulkanisch als auch seismisch aktivste Gebiet auf dem Planeten heute ist”, sagte Andrews-Hanna.

Frühere Forschungen legten nahe, dass sich Magma immer noch tief unter der Erde in der Region um Cerberus Fossae bewegen könnte.

“Wenn Lava nur vor 50.000 Jahren an die Oberfläche kam und das Gebiet heute immer noch mit Seismizität rumpelt, bedeutet das, dass es wieder ausbrechen könnte”, sagte Andrews-Hanna.

Ein möglicher Mechanismus, der diese Eruption antrieb, waren im Magma eingeschlossene Gase, sagte Studien-Mitautor Pranabendu Moitra, ein Forscher an der Universität von Arizona. Ein anderer war der Kontakt zwischen Magma und Permafrost, wobei das Eis im Permafrost zu Wasser schmolz, sich mit dem Magma vermischte und dann verdampfte, was eine heftige Explosion auslöste, fügte er hinzu.

Interessanterweise ereignete sich diese neu entdeckte Eruption auch nur 10 km vom jüngsten großen Einschlagskrater auf dem Mars entfernt – einem 10 km breiten Meteoritenkrater namens Zunil. “Das Alter der Eruption und des Einschlags sind ununterscheidbar, was die Möglichkeit aufwirft, wenn auch spekulativ, dass der Einschlag tatsächlich den Vulkanausbruch ausgelöst hat”, sagte Moitra in der Erklärung.

Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass auf der Erde seismische Wellen von großen Beben Magma, das unter der Oberfläche lagert, zum Ausbruch zwingen können. Die Kollision, die Zunil erschaffen hat, könnte den Mars möglicherweise wie ein Erdbeben erschüttert und eine Eruption ausgelöst haben, schlug Moitra vor.

“Um es klar zu sagen, wir können nicht behaupten, dass die Eruption durch einen Einschlag ausgelöst wurde – nur, dass der Zeitpunkt und das Ausmaß stimmen”, sagte Andrews-Hanna.

Diese neuen Erkenntnisse erhöhen die Möglichkeit, dass die Wärme der jüngsten vulkanischen Aktivität den Roten Planeten für das Leben, wie wir es kennen, bewohnbarer gemacht haben könnte. Magma, das aus dem tiefen Untergrund aufsteigt, könnte Eis nahe der Oberfläche geschmolzen haben, was vor relativ kurzer Zeit günstige Bedingungen für mikrobielles Leben geschaffen haben könnte.

“Dies bestätigt nicht notwendigerweise vergangenes Leben auf dem Mars, aber es deutet auf eine Umgebung hin, die der Bewohnbarkeit förderlich war”, sagte Horvath.

Die große Frage, die sich den Wissenschaftlern nun stellt, so Andrews-Hanna, ist: “Warum ist gerade dieses Gebiet ein solcher Hotspot für Aktivitäten auf dem Mars?”

“Der Mars hat eine Reihe von riesigen Vulkanen, einschließlich des nahe gelegenen Elysium Mons, aber dieser Ausbruch und die vulkanischen Spalten, mit denen er verbunden ist, befinden sich in einer ansonsten strukturlosen Ebene”, fügte Andrews-Hanna hinzu. “Liegt dieses Gebiet unter einer Wolke aus heißem Mantelmaterial? Wird sich der nächste große Marsvulkan an dieser Stelle erheben?”

Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse am 21. April online in der Zeitschrift Icarus veröffentlicht.

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