Vulkaanuitbarstingen vormen geen grote bedreiging voor het landschap van Mars, maar een gebied ter grootte van Alaska was mogelijk pas een miljoen jaar geleden bedekt met lava. De bevindingen worden gedetailleerd beschreven in een onderzoek dat op 15 december in Tijdschrift voor geofysisch onderzoek: Planete en onthullen dat de aanwezigheid van grote scheuren tot grote overstromingen had kunnen leiden. De reacties van het mengsel van lava en overstromingswater hebben mogelijk een omgeving gecreëerd waarin leven kon bestaan.
[Related: Giant quake that shook Mars for hours had a surprising source.]
Een geologisch ‘dode’ planeet?
Planeet Aarde is de thuisbasis van zeer actieve platentektoniek en deze voortdurend draaiende stukjes korst veranderen het oppervlak van onze planeet. Mars wordt lange tijd beschouwd als een geologisch ‘dode’ planeet vanwege het gebrek aan platentektoniek, en vulkanische activiteit is daar nooit waargenomen. Sommige recente ontdekkingen hebben echter het idee in twijfel getrokken dat Mars altijd zo is geweest, waaronder bewijs dat de gigantische mantel onder de Elysium Planitia-regio ooit de oorzaak was van intense seismische en vulkanische activiteit in het relatief recente verleden van de planeet. Elysium Planitia heeft het jongste terrein op de Rode Planeet, dus het bestuderen ervan helpt wetenschappers het verleden beter te begrijpen, inclusief meerdere hydrologische en vulkanische gebeurtenissen.
In deze nieuwe studie combineerde een team van de Universiteit van Arizona en de Universiteit van Alaska Fairbanks beelden gemaakt door NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter en metingen van grondradar om een 3D-model te creëren van elke individuele lavastroom waarvan ze bewijs konden detecteren in Elysium Planitia.. Het onderzoek onthulde meer dan 40 vulkanische gebeurtenissen in het recente verleden van de planeet. Een van de grootste stromen die mogelijk was, vulde een vallei op Mars, de Athabasca Valles genaamd, met bijna 1.000 kubieke kilometer basalt.
“Elysium Planitia was vulkanisch veel actiever dan eerder werd gedacht en kan vandaag de dag zelfs vulkanisch leven”, zei co-auteur en planetair geoloog Joana Voigt in een verklaring. Voight voltooide dit onderzoek als onderdeel van haar PhD aan de Universiteit van Arizona en is nu postdoctoraal onderzoeker bij Caltech’s Jet Propulsion Laboratory.
Marsbevingen die tussen 2018 en 2022 door NASA’s InSight-lander werden geregistreerd, leverden het onderzoeksteam ook verder bewijs dat de Rode Planeet net onder het oppervlak niet zo dood is.
“Onze studie biedt het meest uitgebreide verslag van geologisch recent vulkanisme op een andere planeet dan de aarde”, zegt co-auteur van de studie en planetair geoloog van de Universiteit van Arizona, Christopher Hamilton. “Het is de beste schatting van de jonge vulkanische activiteit op Mars in de afgelopen 120 miljoen jaar, wat overeenkomt met de tijd waarin dinosauriërs tot op de dag van vandaag op hun hoogtepunt over de aarde zwierven.”
Wat geld kan betekenen voor het vinden van bewijs van leven
De bevindingen van deze studie hebben implicaties voor toekomstig onderzoek naar de vraag of Mars op een bepaald moment in zijn geschiedenis leven heeft gehad. Elysium Planitia heeft aanwijzingen voor verschillende grote overstromingen, en de interactie van de uitstromende lava met overstromingswater of ijs heeft het landschap waarschijnlijk op dramatische wijze gevormd. Het team vond overal in Elysium Planitia bewijs van stoomexplosies. Astrobiologen zijn geïnteresseerd in dit soort interacties omdat ze mogelijk een hydrothermische omgeving hebben gecreëerd die bevorderlijk was voor microbieel leven.
Voor een nadere beschouwing gebruikte het team beelden gemaakt door de Context-camera van de Mars Reconnaissance Orbiter en andere beelden van de HiRISE-camera van de orbiter in geselecteerde gebieden. Ze gebruikten ook gegevensrecords van de Mars Orbiter Laser Altimeter op NASA’s Mars Global Surveyor. Vervolgens combineerden ze de beelden met onderzoeksgegevens van NASA’s Shallow Radar (SHARAD) -sonde.
[Related: Mars rover snaps pics of dusty craters that may have once roared with water.]
“Met SHARAD konden we tot wel 140 meter onder het oppervlak kijken”, zei Voigt. “Door de datasets te combineren, konden we een driedimensionaal beeld van het studiegebied reconstrueren, inclusief hoe de topografie eruit zag voordat de lava uit meerdere kloven losbarstte en de bassins en kanalen vulde die eerder door stromend water waren uitgesneden.”
Deze gedetailleerde reconstructie van de geologische kenmerken van Mars stelt wetenschappers in staat te kijken naar de processen die zijn verleden hebben gevormd. Het begrijpen van de relatie tussen de vulkanen van de planeet en de aardkorst is de sleutel tot het opnieuw creëren van de paleo-omgevingsomstandigheden van de planeet. Naast het uitstoten van water uit het magma in de atmosfeer van Mars en het vervolgens bevriezen op het oppervlak, kunnen uitbarstingen ook zorgen voor een grotere vrijgave van grondwater naar het oppervlak.
Het team is van plan de complexe datasets die zijn verkregen uit verschillende beeldvormingsmethoden te blijven gebruiken om een gedetailleerder beeld te krijgen van het oppervlak van Mars en wat eronder ligt.
Volgens Voigt zijn lavastroomoppervlakken als ‘open boeken die een schat aan informatie bieden over hoe ze zijn ontstaan, als je weet hoe je ze moet lezen. Deze gebieden die ooit als onpersoonlijk en saai werden beschouwd, zoals Elysium Planitia, bevatten volgens mij veel geheimen en willen gelezen worden.”