Марсианските супер вулкани са съществували милиони години

Вулканични калдери със слоести скалисти могили вътре в тях.

Арабия Терае гъсто кратериран, силно ерозиран регион в северната част на Марс. Учените някога са смятали, че кратерите се дължат на удари от летящи отломки в ранната Слънчева система. Днес те виждат кратерите като древни вулканични калдери. Те са открили слоести могили от седиментни скали, седнали в тях. Експериментът с изображения с висока резолюция (HiRISE) на НАСА Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) придоби това изображение, което е чрезНАСА/ JPL-Caltech/ Университет на Аризона.


Марс е дом на най -големия известен вулкан в Слънчевата система,Олимп Монс. Но днес всички вулкани на Марс изглеждат мъртви или спящи. Това спокойствие опровергава шокиращото насилие в миналото на Марс. Учени от НАСАказахна 15 септември 2021 г., че преди четири милиарда години, малката червена планета преживяхилядинасупер изригваниякоето продължи за500 милиона години. Тези изригвания на супервулкани заровиха части от Марс в 1000 кубически километра лава и пепел. Това се равнява на 400 милиона басейни с олимпийски размери.

Изследователите казват, че изригванията са настъпили презАрабия Терарегион в северното полукълбо. Тепубликуванитехенрецензиранконстатации вПисма за геофизични изследванияна 16 юли 2021 г.


Марсиански супер вулкани в Арабия Тера

За период от 500 милиона години имаше хиляди от тези изригвания в района на Арабия Тера ... и те бяха големи. Тези изригвания бяха известни катосупер изригвания, най -големият и насилствен тип вулканично изригване, познат. Те могат да отделят толкова много прах и газ, че климатът на планетата се променя в продължение на десетилетия. Експлозивните изригвания изхвърлиха водни пари, въглероден диоксид исерен диоксидв атмосферата на Марс.

Цветно кодирана карта с червени петна, бели кръгове и текстови пояснения.

Топографска карта наАрабия Тера, показващи местоположенията накотли(червени петна вляво). Белите кръгове показват местоположенията на находища на вулканична пепел. Мястото за кацане наУпоритостмарсоходът е маркиран със звезда в долния десен ъгъл. Изображение чрез Whelley et al./Писма за геофизични изследвания.

Патрик Уили, геолог от Центъра за космически полети на Годард на НАСА, който ръководи новото изследване,казах:

Всяко от тези изригвания би имало значително въздействие върху климата, може би отделеният газ би направил атмосферата по -дебела или блокира слънцето и би направил атмосферата по -студена. Моделите на марсианския климат ще трябва да свършат работа, за да се опитат да разберат влиянието на вулканите.




Въз основа на обема на всяка калдера, изследователите са изчислили, че са необходими хиляди изригвания, за да се произведе дебелината на откритите находища на пепел.

Ударните кратери всъщност бяха калдери

Учените преди това бяха пренебрегнали седемте вулкана в Арабия Тера, защото погрешно са взели калдерите - където върхът на вулкан се срутва, за да образува гигантска дупка - за ударни кратери. Други учени предложиха още през 2013 г., че те може да са вулканични калдери, но по онова време имаше малко проследяване.

Тези депресии не бяха добре закръглени като повечето ударни кратери. Вместо това те показаха признаци на срутване, с дълбоки подове и скални пейки близо до външните стени. Уили и колегите му четяха за това и бяха заинтригувани. Те предложиха различен подход; търсене на пепелни находища, а не само на самите вулкани. Уили каза:

Прочетохме тази статия и се интересувахме от последващи действия, но вместо да търсим самите вулкани, потърсихме пепелта, защото не можете да скриете това доказателство.


Както екипът от учени очерта в статията:

Няколко големи и дълбоки кратера в Западна Арабия, Тера, Марс, се смятат за експлозивни калдери, вид вулкан, способен да предизвика супер изригвания. Ако тези кратери са калдери, огромни слоеве от вулканична пепел трябва да са често срещани в Арабия Тера. Докато наслоени отлагания са били наблюдавани по -рано в Арабия, досега не са свързани с предложените калдери. Представяме минерални подписи на находища на вулканична пепел, които изтъняват (от 1 км до 100 м дебелина) от предложените калдери. Нашите наблюдения подкрепят идеята, че експлозивни калдери съществуват в Западна Арабия Terra и те са произвели хиляди супер изригвания, разпространени в над 500 милиона години история на древен Марс.

Минералите предоставят улики за вулканичните изригвания

И така, как изследователите са определили, че предполагаемите кратери всъщност са калдери? Те изучават изображения от компактния разузнавателен спектрометър за Марс (КРИЗМ) инструмент на разузнавателния орбитален апарат на Марс (MRO). Те са открили вулканични минерали, които водата се е превърнала в глина, включителномонтморилонит,imogoliteиалофан. Тези минерали се намират в каньони и кратери, далеч от калдерите, в съответствие с пренасяните от вятъра пепелни находища.

Усмихнат мъж на езеро с туристически принадлежности и статив.

Патрик Уили от Центъра за космически полети на Годард на НАСА ръководи новото изследване на марсианските вулкани. Изображение чрез Джейкъб Ричардсън/НАСА/ Център за космически полети Годард.


Друга следа идва от триизмерни топографски карти, направени от други MRO изображения. Когато поставят минералните данни върху топографските карти, изследователите установяват, че пепелта е все още добре запазена, вместо да се разбърква от вятъра и водата, както биха могли да очакват. Пепелните слоеве бяха все още толкова девствени, колкото при първото им образуване. СъавторДжейкъб Ричардсън, геолог от НАСА Годар, каза:

Тогава разбрах, че това не е случайност, а истински сигнал. Всъщност виждаме какво е предсказано и това беше най -вълнуващият момент за мен.

Други учени по -рано предполагаха, че минералите в Арабия Тера имат вулканичен произход. Това ново проучване сега подкрепя тази хипотеза. Изследователите също така предположиха, че ветровете биха пренесли пепелта на вятъра на изток от вулканите, което изследването също подкрепя. Според съавторАлександра Матиела Новак:

Затова го взехме в този момент и казахме: „Добре, това са минерали, които са свързани с променена вулканична пепел, което вече е документирано, така че сега ще разгледаме как се разпределят минералите, за да видим дали те са следвайте модела, който очакваме да видим от супер изригванията. '

Защо само един вид вулкан в Арабия Тера?

Една продължителна загадка е защо в Арабия Тера изглежда е имало само един вид вулкан, супервулканът. На Земята различни видове вулкани съществуват в едни и същи региони на много различни места. Изследователите казват, че може да е имало подобни региони на Земята в миналото, но тези вулкани са ерозирали или се преместили порадитектоника на плочите. На Марс липсва тектоника на плочите, така че вулканите са склонни да останат „закотвени“ на същите места. Ето защо Olympus Mons е толкова огромен; просто продължаваше непрекъснато да расте на едно място.

Голям вулкан на червеникава планета с планетарен крайник на заден план.

Орбитален изглед от Марс Експрес на Олимп Монс, най -високият вулкан на Марс (и цялата Слънчева система), простиращ се на около 13,6 мили (22 км) над червените марсиански равнини. Олимп Монс е 2 1/2 пъти по -висок от връх Еверест. Изображение чрез ESA/Джъстин Коарт.

Както отбеляза Ричардсън:

Хората ще прочетат нашия вестник и ще кажат: „Как? Как Марс би могъл да направи това? Как може една толкова малка планета да стопи достатъчно скала, за да захрани хиляди супер изригвания на едно място? ' Надявам се тези въпроси да доведат до много други изследвания.

Активен ли е Марс днес?

Докато тези вулкани и други вече не са активни на повърхността на Марс, има все повече доказателства, че все още може да има остатъчнивулканична дейностпод земята. Днес дори може да има изригвания, но раздалечени във времето с няколко милиона години.

Ако е така, това може потенциално да осигуриобитаеми условияза микроби под фригидната повърхност.

Настоящият вулканизъм, ако бъде потвърден, би могъл също да помогне за обясняването намистерия на метанав атмосферата на Марс.

Марсиански супер вулкани: Вулканът изригва в жълто небе.

Според ново проучване, марсианските супер вулкани са изригвали хиляди пъти преди 4 милиарда години, като експлозивната активност е продължила около 500 милиона години. Изображение чрез Corey Ford/ iStock/Интересно инженерство.

В крайна сметка: учените от НАСА казват, че някога е имало хиляди вулканични изригвания на Марс. Тези експлозивни взривове в района на Северна Арабия Тера бяха супер изригвания, най -големият и най -силен известен вид. Интензивната дейност започва преди около четири милиарда години и продължава около 500 милиона години.

Източник: Стратиграфски доказателства за ранния марсиански експлозивен вулканизъм в Арабия Тера

Чрез НАСА