ESA title
Agency

Gravitační měření sondy Mars Express nám vykreslují vulkanickou historii Rudé planety

26/04/2012 375 views 0 likes
ESA / Space in Member States / Czech Republic

Pět let mapování gravitace sondy Mars Express u Rudé planety nám nabízí zcela unikátní pohled na to, co leží pod jejími největšími vulkány. Měření ukazují, že láva místy houstne a že tloušťka vnějších vrstev planety se v oblasti Tharsis různě mění.

Měření byla uskutečněna ve chvíli, kdy byl Mars Express ve výšce 275 až 330 kilometrů nad „vyboulenou“ vulkanickou oblastí Tharsis. Pro přesnější interpretaci byla doplněna o data ze sondy NASA MRO (Mars Reconnaissance Orbiter).

Součástí „vyboulené“ oblasti Tharsis je hora Olympus Mons – s výškou 21 kilometrů největší známá sopka ve sluneční soustavě – a tři menší hory Tharsis Montes, které jsou rovnoměrně rozloženy v řadě.

Domníváme se, že oblast byla vulkanicky aktivní ještě před nějakými 100 až 250 milióny let. Což je z geologického hlediska relativně nedávno.

Velká hmota sopek způsobuje nepatrné „zhoupnutí“ v trajektorii letu sondy Mars Express ve chvíli, kdy nad nimi přelétá. Tyto odchylky jsou měřitelné ze Země s pomocí sledování rádiového signálu a následně přepočítány do měření hustoty hmoty v různých oblastech pod povrchem Marsu.

Trojice sopek Tharsis Montes, vedle pak Olympus Mons.
Trojice sopek Tharsis Montes, vedle pak Olympus Mons.

Celkově tato vysoká hustota horniny v oblasti sopek odpovídá svým složením bazaltu, který známe z mnoha martovských meteoritů dopadlých na Zemi.

Nově naměřená data také ukazují, jak se měnila hustota lávy při vzniku sopek Tharsis Montes. Jejich základem se stala lehčí andesitická láva, která se formuje za přítomnosti vody. Ta byla později překryta těžší vrstvou basaltické lávy, která vytváří viditelnou část pláště planety Mars.

„Pokud si porovnáme naměřená data a dáme je do souvislosti s různou výškou sopek, dospějeme k názoru, nejstarší z nich je Arsia Mons, po ní se zformovala Pavonis Mons a úplně na konec Ascraeus Mons,” uvádí Mikael Beuthe z Královské observatoře v Belgii, který je hlavním autorem článku publikovaného v časopise Journal of Geophysical Research.

Na sopce Ascraeus Mons ovšem poklesla později hustota lávy, takže její vrcholek má hustotu nejnižší.

Tento postupný vznik tří sopek si lze vysvětlit silným zdrojem tepla pod povrchem, který vyvedl na povrch skrze silně viskózní komín rozžhavenou horninu. Onen zdroj tepla se přitom postupně posouval a umožnil tak vznik každé ze tří sopek Tharsis Montes. Je to přitom přesně opačný proces, než na Zemi, kde řetězce sopek – jako například Havajské ostrovy – vznikají tak, že se desky zemské kůry pohybují nad statickým proudem rozžhavené horniny.

Topografie sopky Olympus Mons.
Topografie sopky Olympus Mons.

Data ze sondy Mars Express také ukazují na sílu litosféry – nejsvrchnější vrstvy planety – a ukazují překvapivé rozdíly mezi kopci Olympus Mons a Tharsis Montes. Tři menší sopky totiž vykazují mnohem vyšší hustotu horniny, než podzemní „základy“ Olympus Mons.

Tyto základy přitom mohou být hustými „kapsami“ ztuhlé lávy nebo pradávnou podzemní sítí komor s magmatem.

„Absence hustých základů pod Olympus Mons naznačuje, že sopka vznikla na velmi tuhé litosféře – zatímco ostatní sopky se částečně zanořily do měkké litosféry,“ doplňuje spoluautorka výše zmíněného článku Veronique Dehant, také z Královské observatoře v Belgii. „To nám napovídá, že zde byly velké odchylky v tepelném toku v plášti planety v době, kdy docházelo k formování těchto útvarů.“

Zatímco tři sopky Tharsis Montes sedí na vrcholu „vybouleniny“ Tharsis, samotný Olympus Mons stojí na jejím okraji: větší tloušťka vrstvy ve středu tak mohla fungovat jako izolace vedoucí k nárůstu teploty, což by následně vytvořilo měkčí litosféru. Stoupající magma tak narazila na silnější vrstvy, zatímco magma formující Olympus Mons stoupala skrze starší vrstvy tvořící oblast Tharsis – to by mohlo vysvětlovat rozdíly v hustotě materiálu pod jednotlivými sopkami.

„Tato měření ukazují, že data z interiéru Marsu jsou klíčová pro pochopení vývoje Rudé planety,“ uvádí projektový vědec mise Mars Express v ESA Olivier Witasse. „Jednou z možných budoucích misí by tak mohla být flotila malých přistávacích modulů, které by souběžně měřily seismickou aktivitu, abychom lépe pochopili vnitřní strukturu planety.“

Kontakt pro další informace

Related Links

Danielson and Kalocsa craters
Science & Exploration

Mars crater shows evidence for climate evolution

07/06/2012 2945 views 3 likes
Read
Acidalia Planitia and Tempe Terra transition
Science & Exploration

Signs of ancient flowing water on Mars

04/05/2012 2662 views 4 likes
Read
Science & Exploration

First Mars Express gravity results plot volcanic history

26/04/2012 3298 views 9 likes
Read
Pit-chains in Tharsis
Science & Exploration

The pit-chains of Mars – a possible place for life?

05/04/2012 4232 views 13 likes
Read
Ancient northern ocean on Mars
Science & Exploration

ESA's Mars Express radar gives strong evidence for former M…

06/02/2012 6755 views 8 likes
Read
Part of Syrtis Major
Science & Exploration

Mars Express reveals wind-blown deposits on Mars

03/02/2012 2026 views 2 likes
Read
Phlegra Montes on Mars
Science & Exploration

Mountains and buried ice on Mars

02/12/2011 3328 views 7 likes
Read
Battered volcano Tharsis Tholus
Science & Exploration

Battered Tharsis Tholus volcano on Mars

08/11/2011 3232 views 2 likes
Read
Oraibi crater in Ares Vallis
Science & Exploration

Mars Express observes clusters of recent craters in Ares Va…

07/10/2011 1846 views 3 likes
Read
Holden and Eberswalde craters
Science & Exploration

Rare martian lake delta spotted by Mars Express

02/09/2011 4498 views 17 likes
Read
Mars’ northern polar regions
Science & Exploration

Mars’ northern polar regions in transition

05/08/2011 3839 views 5 likes
Read
Science & Exploration

Phobos slips past Jupiter

17/06/2011 4613 views 13 likes
Read
Springtime at Mars’ south pole
Science & Exploration

Springtime at Mars’ south pole

07/06/2011 3502 views 6 likes
Read
Deep fractures on Mars
Science & Exploration

Mars Express sees deep fractures on Mars

06/05/2011 2762 views 3 likes
Read

Related Links