Misja nieaktywnej już sondy InSight (NASA) wykazała, że Mars jest nadal aktywny sejsmicznie. Podczas ponad czterech lat działania (2019-2022) sejsmometr SEIS wykrył łącznie 1319 trzęsień Marsa o różnej magnitudzie, co pomogło nam lepiej zrozumieć wewnętrzną strukturę Czerwonej Planety. Jednak żadnego z wykrytych trzęsień Marsa nie można powiązać z Tharsis, największą prowincją wulkaniczno-tektoniczną na Marsie.
Ten obszar wulkaniczny o szerokości ~5000 kilometrów odpowiada za znaczną deformację powierzchni Marsa, która objawia się obecnością olbrzymich wulkanów i znacznymi pęknięciami skorupy. Ze względu na fakt, że Mars potrzebuje dużo czasu, aby poradzić sobie z nagromadzonym obciążeniem Tharsis, skorupa może reagować nawet do dziś, wywołując trzęsienia Marsa. Główną przyczyną trudności w zlokalizowaniu trzęsień Marsa w tym regionie jest położenie obszaru Tharsis w cieniu jądra planety względem sondy InSight. Z tego względu wszelkie trzęsienia Marsa w Tharsis nie mogą zostać zarejestrowane przez sejsmometr SEIS. Poszukiwanie śladów aktywności tektonicznej w Tharsis musi zatem zostać przeprowadzone przy wykorzystaniu zestawów danych teledetekcyjnych, które umożliwiają identyfikację deformacji powierzchni związanych z powstawaniem trzęsień Marsa. Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Icarus ujawniło dowody na powstanie młodych uskoków w Tharsis, potwierdzając, że Mars nie jest martwą planetą.
Na podstawie zdjęć o wysokiej rozdzielczości wykonanych przez kamerę HiRISE na pokładzie Mars Reconnaissance Orbiter, międzynarodowy zespół naukowców pod przewodnictwem dr inż. Bartosza Pieterka z Państwowego Instytutu Geologicznego – PIB zbadał południowo-wschodnią część Tharsis, w obszarze o nazwie Claritas Fossae. W regionie tym dominuje topograficzna skarpa Claritas Rupes, która ma kilkaset kilometrów długości i do 2 kilometrów wysokości. Na stoku tej ogromnej formacji tektonicznej, która powstała ponad 3 miliardy lat temu, naukowcy odkryli grupę znacznie mniejszych skarp o długości setek metrów i maksymalnej wysokości kilku metrów, które wyraźnie wykazują przestrzenny związek ze współczesnymi osuwiskami skalnymi.
Przykłady młodo wyglądających skarp udokumentowanych na stoku Claritas Rupes. Zdjęcia pokazują jak zagłębienia związane z powstawaniem skarp zatrzymują spadające głazy. Pomarańczowe linie ciągłe ze strzałkami wskazują kierunek ruchu głazów w dół zbocza.
„Ku naszemu zaskoczeniu, te zorientowane ku górze skarpy nie są przysypane głazami i innymi osadami pochodzącymi z osuwisk skalnych. Wcześniejsze badania naukowe sugerowały, że aktywność tektoniczna w tym obszarze ustała około dwa i pół miliarda lat temu, ale nasze odkrycie pokazuje, że te małe skarpy muszą być stosunkowo młode. Nie wiemy kiedy dokładnie one powstały, ale w kontekście geologicznym muszą być „młode”, ponieważ są związane ze współczesnymi procesami stokowymi.” mówi dr Pieterek.
Wizualizacja 3D wysokiej na 2 km skarpy Claritas Rupes, na której znajdują się grupy udokumentowanych, dobrze zachowanych skarp. Czarno-białe zdjęcie satelitarne HiRISE wyznacza obszar, w którym widoczne jest nagromadzenie spadających głazów, które zostały zatrzymane przez wystającą skarpę.
„Mówiąc o wieku absolutnym, prawdopodobnie powstały one mniej niż milion lat temu. Gdyby były starsze, byłyby już pokryte skałami, które stale spadają ze ścian skalnych zbocza Claritas Rupes. Stąd możemy być świadkami niespodziewanie młodej aktywności tektonicznej. Do tej pory na Marsie znaleziono tylko kilka struktur tektonicznych o podobnym stanie zachowania, więc odkrycie tych bardzo młodych uskoków poprawia naszą wiedzę o tym, gdzie i jak często Czerwona Planeta mogła być wewnętrznie aktywna w niedawnej przeszłości” — dodaje dr Petr Brož z Czeskiej Akademii Nauk, współautor badania.
Schematyczna ilustracja przedstawiająca mechanizm powstawania małych skarp na stoku Claritas Rupes i ich relacji ze spadającymi głazami.
Region Claritas Fossae, obok regionu Cerberus Fossae położonego w Elysium Planitia, gdzie sonda InSight wykryła kilka silnych trzęsień w związku z serią bardzo młodych rowów, może być miejscem najmłodszej aktywności tektonicznej na Marsie. Dopóki nie zostanie tam umieszczony kolejny sejsmometr, który będzie w stanie wykryć trzęsienia w Tharsis, analiza obrazu będzie jedynym sposobem na znalezienie dowodów na ich występowanie. Jak pokazuje to badanie, wiele można jeszcze dowiedzieć się o niedawno aktywnych tektonicznie obszarach powiązanych z Tharsis. Wszystko, co trzeba zrobić, to uważnie poszukać niewielkich pęknięć lub skarp na powierzchni Marsa. Z tego względu możliwość uzyskania i dostęp do obrazów o bardzo wysokiej rozdzielczości jest kluczowa dla lepszego zrozumienia ewolucji Czerwonej Planety i wybrania najbardziej obiecujących miejsc do dalszych badań.
Więcej:
- Misja Mars Reconnaissance Orbiter
- Mars w Astronarium (odc. 64)
- Sejsmologia planetarna w Astronarium (odc. 161)
Autorzy:
- Bartosz Pieterek, Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy oraz Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
- Petr Brož, Czeska Akademia Nauk
- Ernst Hauber, Niemiecka Agencja Kosmiczna, DLR
Opracowanie: Magda Maszewska
Ilustracja: Zdjęcie regionu Claritas Fossae wykonane przez kamerę HiRISE na pokładzie Mars Reconnaissance Orbiter. Źródło: NASA/JPL-Caltech/UArizona
