De gigantische mantelpluim geeft aan dat Mars actiever is dan eerder werd gedacht

Hoewel de meeste vulkanische en tektonische activiteit op Mars plaatsvond tijdens de eerste 1,5 miljard jaar van zijn geologische geschiedenis, onthullen actief vulkanisme, tektoniek en aardbevingen bij Elysium Planitia voortdurende activiteit. Deze laatste puls in vulkanisme en tektoniek is echter onverwacht op het koude Mars.

Een nieuwe studie door wetenschappers van Universiteit van Arizona Het geeft verschillende aanwijzingen die het bestaan ​​onthullen van een gigantische mantelpluim die momenteel actief is op Mars. De studie daagt de huidige opvattingen over de geodynamische evolutie van Mars uit met een rapport over de ontdekking van een actieve mantelpluim die het oppervlak omhoog duwt en veroorzaakt aardbevingen En de vulkanische uitbarstingen.

Jeff Andrews Hanna, universitair hoofddocent planetaire wetenschappen bij LPL, zei: “We hebben sterk bewijs van mantelpluimactiviteit op aarde en Venus, maar dit is onverwacht op een wereld zo klein en vermoedelijk zo koud als Mars. Mars Het was 3 tot 4 miljard jaar geleden het meest actief en de heersende opvatting is dat de planeet vandaag in wezen dood is.”

Adrien Broquet, een postdoctoraal onderzoeker aan het UArizona Lunar and Planetary Laboratory, zei: “Een enorme hoeveelheid vulkanische activiteit vroeg in de geschiedenis van de planeet leidde tot de bouw van de hoogste vulkanen ter wereld Zonnestelsel Het grootste deel van het noordelijk halfrond is bedekt met vulkanische afzettingen. De weinige activiteit die zich in de recente geschiedenis heeft voorgedaan, wordt meestal toegeschreven aan negatieve processen op een koude planeet.”

De vlakte van Elysium Planitia, gelegen in de noordelijke laaglanden van Mars nabij de evenaar, heeft de aandacht van wetenschappers getrokken vanwege zijn ongelooflijke activiteit. Elysium Planitia heeft de afgelopen 200 miljoen jaar grote uitbarstingen gehad, in tegenstelling tot andere vulkanische gebieden op Mars die in miljarden jaren niet veel activiteit hebben gezien.

Andrew Hanna zei: Eerder werk van onze groep vond bewijs van de jongste kinderen in Elysium Planitia Bekende vulkaanuitbarsting op Mars. Het veroorzaakte ongeveer 53.000 jaar geleden een kleine vulkaanasuitbarsting, wat gisteren in het geologische tijdperk was.”

De Cerberus Fossae, een reeks kleine scheuren die zich meer dan 1300 kilometer boven het oppervlak van Mars uitstrekken, is de bron van vulkanische activiteit in Elysium Planitia. Onlangs ontdekte het InSight-team van NASA zo ongeveer alles moerassen komen uit deze streek. Hoewel de jonge leeftijd van deze vulkanische en tektonische activiteit is vastgesteld, blijft de oorzaak onbekend.

Brooke zei, “We weten dat Mars geen platentektoniek heeft, dus hebben we onderzocht of de activiteit die we in de Cerberus Fossae-regio zien, het resultaat kan zijn van mantelpluimen.”

Wetenschappers ontdekten bewijs van een vergelijkbare reeks gebeurtenissen op Mars toen ze kenmerken van Elysium Planitia onderzochten. Een van de hoogste plaatsen in de uitgestrekte noordelijke laaglanden van Mars, het oppervlak is met meer dan een mijl verhoogd. De aanwezigheid van een mantelpluim komt overeen met opwaartse ondersteuning vanuit de diepten van de aardbol, volgens analyses van kleine fluctuaties in het zwaartekrachtveld.

Aanvullende metingen ondersteunden de theorie dat iets het oppervlak omhoog duwde nadat de kraters waren gevormd door te onthullen dat de bodem van de inslagkraters in de richting van de pluim is gekanteld. Uiteindelijk, toen de wetenschappers een tektonische model van de regio gebruikten, ontdekten ze dat dit de enige verklaring was voor de uitbreiding die ontstond Cerberus Fusay Het was een enorme colonne van 4000 kilometer breed.

Brooke zei, “In termen van wat je zou verwachten met een actieve mantelpluim, vinkt Elysium Planitia alle juiste vakjes aan. Deze ontdekking daagt modellen uit die planetaire wetenschappers gebruiken om de thermische evolutie van planeten te bestuderen. Deze mantelpluim heeft een gebied van Mars ongeveer zo groot als de continentale Verenigde Staten. Toekomstige studies zullen een manier vinden om rekening te houden met de enorme mantelpluim die naar verwachting niet zou bestaan.”

“Vroeger dachten we dat InSight landde in een van de meest geologisch saaie regio’s op Mars – een mooi vlak oppervlak dat ruwweg de laaglanden van de planeet zou moeten vertegenwoordigen. In plaats daarvan toont ons onderzoek aan dat InSight direct bovenop een actieve pluim landde.”

“De aanwezigheid van een actieve mantelpluim op Mars vandaag is een paradigmaverschuiving in ons begrip van de geologische evolutie van de planeet, vergelijkbaar met wat er gebeurde toen analyses van seismografen opgenomen tijdens het Apollo-tijdperk aantoonden dat de kern van de maan smolt.”

geleerden merkten op, Hun bevindingen kunnen ook implicaties hebben voor leven op Mars. Het bestudeerde gebied heeft in zijn recente geologische verleden te maken gehad met overstromingen van vloeibaar water, hoewel de oorzaak een mysterie is gebleven. Dezelfde hitte van de pluim die de aanhoudende vulkanische en seismische activiteit voedt, kan ook ijs doen smelten om overstromingen te veroorzaken – en chemische reacties teweeg te brengen die het leven diep onder de grond in stand kunnen houden. “

Andreas Hanna shelptEn de “Microben op aarde gedijen goed in omgevingen als deze, en dat zou ook op Mars het geval kunnen zijn. De ontdekking gaat verder dan het verklaren van de raadselachtige seismische activiteit en heropleving van vulkanische activiteit. Wetende dat er net onder ons een gigantische actieve mantelpluim is Mars-oppervlak Het roept belangrijke vragen op over hoe de planeet evolueerde. We zijn ervan overtuigd dat de toekomst nog meer verrassingen in petto heeft.

Tijdschriftreferentie:

1. Broquet, A., Andrews-Hanna, JC Geofysisch bewijs voor actieve mantelpluimvorming onder Elysium Planitia op Mars. Nat Astron (2022). DOI: 10.1038 / s41550-022-01836-3