Czy Mars jest wciąż aktywny wulkanicznie? Co mówią nowe badania

Mars kojarzy się z zamarzniętą pustynią, ale jego powierzchnia nosi ślady potężnego wulkanizmu. Najwyższa góra Układu Słonecznego, Olympus Mons, wznosi się na ok. 22 km ponad średni poziom powierzchni planety. Pytanie, które od lat zadają planetolodzy, brzmi: czy ten wulkanizm całkiem wygasł, czy tylko drzemie?

Wulkaniczna przeszłość Czerwonej Planety

Największe wulkany Marsa skupiają się w dwóch regionach: na wyżynie Tharsis (Olympus Mons i trzy wulkany Tharsis Montes) oraz w prowincji Elysium. To wulkany tarczowe – podobne do hawajskich, tylko wielokrotnie większe. Mogły urosnąć tak wysoko, bo Mars nie ma tektoniki płyt: gorący punkt w płaszczu przez miliony lat zasilał ten sam fragment skorupy, zamiast przesuwać się pod nim jak na Ziemi.

Większość tej aktywności przypada na pierwsze miliardy lat historii planety. Mars jest mniejszy od Ziemi, więc szybciej tracił ciepło wnętrza – dlatego długo przyjmowano, że dziś jest geologicznie martwy.

Młode ślady w Cerberus Fossae

Ten obraz zaczął się zmieniać dzięki zdjęciom z orbiterów. W rejonie Cerberus Fossae w Elysium Planitia znaleziono ciemne złoża piroklastyczne – materiał wyrzucony podczas wybuchowej erupcji. Według analizy opublikowanej w 2021 roku mogły powstać zaledwie ok. 50 tys. lat temu, co w skali geologicznej oznacza „wczoraj”.

W tym samym rejonie lądownik InSight zarejestrował większość wyraźnych wstrząsów sejsmicznych. Niektórzy badacze łączą je z ruchem magmy lub stygnięciem płytkich intruzji, inni z naprężeniami w skorupie. Kolejne modele sugerują, że pod Elysium może istnieć aktywny pióropusz płaszcza – kolumna gorącej materii, która unosi i rozciąga skorupę.

Jak naukowcy szukają aktywnego wulkanizmu

• Liczenie kraterów – im mniej kraterów uderzeniowych na danej powierzchni, tym jest ona młodsza. Niektóre potoki lawy w Elysium i Tharsis mają według tej metody zaledwie kilka–kilkadziesiąt milionów lat.
• Sejsmika – wstrząsy rejestrowane przez InSight pokazują, gdzie skorupa wciąż pracuje.
• Pomiary w podczerwieni – poszukiwanie „ciepłych plam” na powierzchni. Do tej pory nie wykryto aktywnej lawy.
• Skład atmosfery – ewentualne gazy wulkaniczne, np. dwutlenek siarki, byłyby śladem odgazowania magmy.

Co z tego wynika

Dziś najostrożniejsza odpowiedź brzmi: Mars jest geologicznie „uśpiony”, ale nie musi być martwy. Erupcja w najbliższym czasie jest bardzo mało prawdopodobna, jednak wnętrze planety wciąż może być na tyle ciepłe, by lokalnie tworzyć magmę. Ma to znaczenie dla poszukiwań życia – ciepło wulkaniczne mogło (i może) topić lód pod powierzchnią, tworząc nisze z ciekłą wodą.

Odpowiedź przyniosą przyszłe misje z sejsmometrami w kilku miejscach jednocześnie oraz dokładniejsze mapy termiczne z orbity.

Wulkany Marsa i Ziemi – porównanie

Niższa grawitacja sprzyja budowie wyższych gór – ta sama ilość lawy może utworzyć wyższy stożek, zanim jego masa zacznie zapadać skorupę. Olympus Mons ma u podstawy średnicę ok. 600 km, a jego krawędzie otaczają urwiska wysokie na kilka kilometrów. Na szczycie znajduje się kaldera złożona z kilku zapadlisk, z których każde jest śladem osobnego etapu aktywności.

Wulkanizm a woda i atmosfera

Erupcje uwalniały do atmosfery parę wodną, dwutlenek węgla i związki siarki. W najstarszej epoce mogły na pewien czas ocieplać klimat i sprzyjać obecności ciekłej wody na powierzchni – dlatego badacze łączą historię wulkanów z historią rzek, jezior i delt, których ślady widać na zdjęciach z orbity. Kontakt magmy z lodem gruntowym mógł też wywoływać gwałtowne powodzie: niektóre kanały odpływowe w rejonie Cerberus Fossae wyglądają na wyżłobione przez nagłe wypływy wody.

Czy można by tam wylądować bezpiecznie?

Tak – nawet jeśli rejon Elysium jest geologicznie najaktywniejszy na Marsie, wstrząsy rejestrowane przez InSight były słabe, a ryzyko erupcji w czasie trwania misji praktycznie zerowe. Dla przyszłych baz załogowych ciepło geotermalne bywa wręcz rozważane jako potencjalne źródło energii i sposób na pozyskanie wody z lodu.

Przeczytaj też: Udział Polski w misji InSight · Dlaczego Mars jest czerwony

Najczęściej zadawane pytania

Jaki jest największy wulkan na Marsie?

Olympus Mons – wulkan tarczowy wznoszący się na ok. 22 km ponad średni poziom powierzchni Marsa, najwyższa znana góra Układu Słonecznego.

Kiedy na Marsie była ostatnia erupcja?

Najmłodsze znane ślady – złoża piroklastyczne w Cerberus Fossae – mogą mieć ok. 50 tys. lat.

Czy na Marsie są trzęsienia?

Tak. Lądownik InSight zarejestrował w latach 2019–2022 ponad 1300 wstrząsów.

Źródło: NASA – Mars: fakty

Zdjęcie główne: Olympus Mons – największy wulkan Marsa na mozaice z sondy Viking. Fot. NASA/JPL/USGS, Wikimedia Commons, domena publiczna.

Tekst został utworzony przy pomocy sztucznej inteligencji (modeli językowych).