A tudósok először a 1960-as években figyelték meg a Medusae Fossae-formációt (MFF), a Tengerész űrhajó. A lágy, üledékes kőzet hatalmas lerakódása körülbelül 1000 km-re (621 mérföld) nyúlik az Egyenlítő mentén, és hullámzó dombokból, hirtelen mezokból és furcsa gerincekből (más néven yardangok) áll, amelyek a szél eróziójának tűnnek. Sőt, egy szokatlan ütés a formáció tetején egy UFO-összeesküvés-elmélethez vezetett.
Mondanom sem kell, hogy a formáció tudományos kíváncsiságot váltott ki, sok geológus megkísérelte megmagyarázni, hogyan alakulhatott ki. A Johns Hopkins Egyetem új tanulmánya szerint a régió a Vörös Bolygón több mint 3 milliárd évvel ezelőtt zajló vulkáni tevékenység eredményeként jött létre. Ezeknek az eredményeknek drasztikus következményei lehetnek a tudósok megértése szempontjából a Mars belsejében, sőt még a múltbeli alkalmazkodási potenciáljában.
A tanulmány - amely a közelmúltban jelent meg a Geofizikai Kutatási Folyóirat: Planets „A Medusae Fossae formáció sűrűsége: összetételének, eredete és fontossága a marsi történelemben” cím alatt - Lujendra Ojha és Kevin Lewis, a Blaustein tudós és a Föld- és Bolygótudományi Tanszék adjunktusa vezette. a Johns Hopkins Egyetemen.
Ojha múltbeli munkája során bizonyítékokat talált arra vonatkozóan, hogy a Marson a víz a szezonális sós folyadékokban fordul elő, amelyeket 2010-ben egyetemi hallgatóként fedezett fel. Eközben Lewis tudományos pályafutásának nagy részét a Mars üledékes kőzetének mélyreható tanulmányozására szentelte annak meghatározására, hogy ez a geológiai feljegyzés mit mondhat nekünk a bolygó múltbeli éghajlatáról és alkalmazhatóságáról.
Mint Ojha kifejtette, a Medusa Fossae-formáció tanulmányozása központi jelentőségű a Mars geológiai történelem megértésében. A Tharsus Montes régióhoz hasonlóan ez a képződmény akkor alakult ki, amikor a bolygó még mindig geológiailag aktív volt. "Ez egy hatalmas lerakódás, nemcsak a marsi léptékben, hanem a Naprendszer szempontjából is, mivel nem tudunk más ilyen betétet" - mondta.
Alapvetően az üledékes kőzet olyan kőpor és törmelék eredménye, amely felhalmozódik a bolygó felületén, és idővel megkeményedik és rétegződik. Ezek a rétegek földtani nyilvántartásként szolgálnak, jelezve, hogy a rétegek lerakódásakor milyen típusú folyamatok zajlanak a felületen. A Medusae Fossae-formációról a tudósok nem voltak biztosak abban, hogy a lerakódásokért a szél, a víz, a jég vagy a vulkáni kitörések felelősek-e.
A múltban radarméréseket végeztek a képződményről, amely arra utalt, hogy a Medusae Fosssae szokatlan összetételű. A tudósok azonban nem voltak biztosak abban, hogy a képződést nagyon porózus kőből vagy kő és jég keverékéből készítették-e. Tanulmányaik érdekében Ojha és Lewis a Mars különböző keringőinek gravitációs adatait használta először a formáció sűrűségének mérésére.
Azt találták, hogy a kőzet szokatlanul porózus és körülbelül kétharmadán olyan sűrű, mint a Mars többi része. Radar és gravitációs adatokat is felhasználtak arra, hogy megmutassák, hogy a formáció sűrűsége túl nagy volt ahhoz, hogy megmagyarázható legyen jég jelenléte. Ebből arra a következtetésre jutottak, hogy az erősen porózus kőzetet vulkáni kitörésekkel kellett lerakni, amikor a Mars még mindig geológiailag aktív volt - kb. 3 milliárd évvel ezelőtt.
Amint ezek a vulkánok felrobbantak, hamu és kőzet öntve a légkörbe, az anyag visszaesett volna a felszínre, rétegeket építve és dombokon áramlva. Elegendő idő elteltével a hamu kőzetbe ragaszkodott volna, amelyet idővel lassan elpusztítottak a marsi szelek és porviharok, és a formáció tudósai ma ott láthatták őket. Ojha szerint ezek az új eredmények arra utalnak, hogy a Mars belseje sokkal összetettebb, mint azt korábban gondolták.
Míg a tudósok egy ideje tudják, hogy a Mars kéregében illékony anyagok - vagyis víz, szén-dioxid és más elemek válnak, amelyek gázá válnak, amikor a hőmérséklet enyhén megemelkedik - lehetővé teszik a felületen időszakos robbanásszerű kitöréseket, a szükséges kitöréshez óriási lett volna a Medusa Fossae régió létrehozása. Ez azt jelzi, hogy a bolygó belsejében hatalmas mennyiségű illékony anyag lehet. Amint Ojha kifejtette:
„Ha a Medusae Fossae-t globálisan terjesztnék, akkor 9,7 méter vastag réteg lenne. Figyelembe véve a lerakódás puszta nagyságát, ez valóban hihetetlen, mert azt sugallja, hogy a magma nemcsak gazdag volt illóanyagokban, hanem azt is, hogy hosszú ideig illékonynak kellett lennie. ”
Ezenkívül ez a tevékenység drasztikusan befolyásolta volna a Mars korábbi életképességét. Alapvetõen a Medusae Fossae-formáció kialakulására a Mars történetének egyik kulcsfontosságú pontján került sor. A kitörés után hatalmas mennyiségű szén-dioxidot és (valószínűleg) metánt bocsátottak volna ki a légkörbe, ami jelentős üvegházhatást okozott.
Ezenkívül a szerzők kijelentették, hogy a kitörés elegendő mennyiségű vizet bocsátott volna ki ahhoz, hogy a Mars eltakarja egy 9 cm-nél vastagabb globális óceánban. Ebből eredő üvegházhatás elegendő lett volna, ha a Mars felületét melegen tartják, hogy a víz folyékony állapotban maradjon. Ugyanakkor a vulkáni gázok, például a hidrogén-szulfid és a kén-dioxid elhagyása megváltoztatta volna a Mars felszínének és légkörének kémiai jellemzőit.
Mindez drasztikusan befolyásolta volna a bolygó lehetséges alkalmazhatóságát. Sőt, amint Kevin Lewis rámutatott, az új tanulmány azt mutatja, hogy a gravitációs felmérések képesek megérteni a Mars geológiai nyilvántartását. "A jövőbeni gravitációs felmérések megkülönböztethetik a jég, az üledékek és az éghajlati kőzeteket a bolygó felső kéregében" - mondta.
A Mars felszíni tulajdonságainak és a földtani történelem tanulmányozása sok olyan, mint egy hagyma hámozása. Minden réteggel, amelyet hátrahúzunk, újabb darabot kapunk a puzzle-ból, amely együttesen gazdag és változatos történetet eredményez. Az elkövetkező években és évtizedekben több robotmisszió fogja megvizsgálni a Vörös Bolygó felületét és légkörét, hogy felkészülhessen egy esetleges legénységű küldetésre a 2030-as évekre.
Mindezek a küldetések lehetővé teszik számunkra, hogy többet megtudjunk a Mars melegebb, nedvesebb múltjáról és arról, hogy létezett-e ott valamikor (vagy talán még mindig van!)
