The Formation Of Mars’ Juventae Chasma
Ο Άρης είναι ένας πλανήτης γεωλογικών περιέργειας που συχνά δεν έχει παράλληλο στη Γη. Μεταξύ αυτών περιλαμβάνεται το μεγαλύτερο και βαθύτερο σύστημα φαραγγιών — το Valles Marineris (μήκος άνω των 4000 km και βάθος 12 km). Μέσα σε αυτό το σύστημα φαραγγιών, εμφανίζεται μια σουίτα ιζηματογενών πετρωμάτων με ανοιχτόχρωμους τόνους, που είναι ακόμα άγνωστα στους επιστήμονες ως προς τον τρόπο προέλευσής τους και τον χρόνο σχηματισμού τους.
Διάφορα μοντέλα έχουν προταθεί για να εξηγήσουν τον σχηματισμό τους από τότε που παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά το 1972 μέσω εικόνων Mariner 9. Ωστόσο, ένα πιο σημαντικό ερώτημα που πρέπει να απαντηθεί πρώτα είναι ο χρόνος κατά τον οποίο εναποτέθηκαν τα ιζήματα. Υπάρχουν τρεις διαφορετικές απόψεις σχετικά με αυτό το θέμα:α) τα ελαφρά πετρώματα εναποτέθηκαν μέσα στα φαράγγια μετά το σχηματισμό των φαραγγιών, β) τα ανοιχτόχρωμα πετρώματα υπήρχαν στο υπέδαφος ακόμη και πριν σχηματιστούν τα φαράγγια υποδοχής και εκτέθηκαν μετά το σχηματισμό των φαραγγιών και γ) οι βράχοι με ανοιχτόχρωμους τόνους αποτελούνται και από το "a" και το "b". Αν και η υπόθεση «α» είχε κερδίσει δημοτικότητα με τις δεκαετίες, και επίσης φαίνεται πιο διαισθητική, δεν δοκιμάστηκε αρκετά υπό το πρίσμα νεότερων συνόλων δεδομένων υψηλής ανάλυσης (2006–2018).
Μια πρόσφατα δημοσιευμένη ερευνητική εργασία, βασισμένη στο Επιστημονικό Πείραμα Απεικόνισης Υψηλής Ανάλυσης (HiRISE), υποδηλώνει ότι αυτοί οι ανοιχτόχρωμοι βράχοι σε ένα από τα χάσματα του Valles Marineris, γνωστό ως Juventae Chasma, είναι στην πραγματικότητα παλαιότεροι από το φαράγγι. Αυτή η εργασία παρέχει στοιχεία, τα οποία δείχνουν ότι οι βράχοι με ανοιχτόχρωμους τόνους αναδύονται και διαστρωματώνονται με τους βράχους του τοίχου, όπως επίσης αναδύονται από το σημερινό δάπεδο του φαραγγιού. Αυτό μπορεί να ακούγεται αντίθετο γιατί ανοίγει πολλά δύσκολα ερωτήματα - πώς αυτά τα ελαφρά πετρώματα, τα οποία είναι λιγότερο ανθεκτικά στη διάβρωση, επιβίωσαν στις διαδικασίες σχηματισμού του φαραγγιού, πώς μπήκαν αυτά τα πετρώματα στο υπέδαφος και ούτω καθεξής.
Όπως αποδεικνύεται, ο ανώτερος φλοιός του Άρη είναι μια σύνθετη συγχώνευση ιζηματογενών και ηφαιστειακών πετρωμάτων που εναποτέθηκαν, διαβρώθηκαν και επανεναποτέθηκαν σε διάφορες λεκάνες (κρατήρες, κοιλάδες, κοιλώματα) που σχηματίστηκαν, γέμισαν και τελικά θαμμένο κάτω από νεότερα στρώματα βράχων. Έτσι, ο ανώτερος φλοιός είναι ένας «όγκος κρατήρα» στον οποίο υπάρχουν πολλές τέτοιες θαμμένες δομές κρούσης (και άλλες κοιλότητες) που ήταν γεμάτες με διάφορους τύπους ιζημάτων.
Πάνω από μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, αυτά τα ιζηματογενή υλικά λιθοποιήθηκαν και στερεοποιήθηκαν κάτω από το βάρος των υπερκείμενων πετρωμάτων. Ταυτόχρονα, τα πετρώματα αυτά υπέστησαν θραύση και παραμόρφωση λόγω τεκτονικών και δομικών διαταραχών που επηρέασαν την περιοχή. Καθώς τα υπόγεια ύδατα, φορτισμένα με ιόντα, έρεαν μέσα από αυτά τα σπασμένα πετρώματα, καθίζανε νέα ορυκτά κατά μήκος των ρωγμών, τα οποία λειτουργούσαν ως τσιμέντο και σκλήρυναν αυτά τα πετρώματα περαιτέρω. Ως αποτέλεσμα, όταν οι επακόλουθες διεργασίες σχηματισμού φαραγγιού επηρέασαν τον ανώτερο φλοιό, αυτοί οι βράχοι ήταν σε θέση να αντέξουν τη διαδικασία και να ξεχωρίσουν ως τοπογραφικά υψηλά, παρόλο που οι γύρω βράχοι είχαν ρήγματα, διαβρωθούν, καταστράφηκαν και αφαιρέθηκαν.
Έτσι, η παρούσα διαμόρφωση των εκτεθειμένων ελαφρών πετρωμάτων εντός του Juventae Chasma είναι μια περίπτωση εναπόθεσης, ακολουθούμενη από ταφή, ακολουθούμενη από διάβρωση και έκθεση, σε αντίθεση με μια απλή περίπτωση εναπόθεσης. Αλλά γιατί είναι αυτό καθόλου σημαντικό; Ο Άρης, όπως γνωρίζουμε, έχει πολλά μυστικά θαμμένα μακριά από την άμεση παρατήρηση, και ίσως μερικά από αυτά περιλαμβάνουν σημάδια προηγούμενης ζωής και άγνωστες ακόμη υδατικές δραστηριότητες. Τα εν λόγω πετρώματα με ανοιχτόχρωμους τόνους είναι σημαντικά επειδή περιέχουν ορισμένα ορυκτά που σχηματίζονται παρουσία νερού. Έτσι, η σωστή εκτίμηση του χρόνου σχηματισμού τους θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια αναθεώρηση της κατανόησής μας για την περιβαλλοντική κατάσταση ενός πρώιμου Άρη, όταν ο πλανήτης έμοιαζε πολύ με τη Γη.
Επιπλέον, τέτοιες περιβαλλοντικές και κλιματικές συνθήκες θα μπορούσαν να ευνοήσουν τη γέννηση της ζωής. Επίσης, τα περισσότερα από τα παλαιότερα πετρώματα του Άρη που είναι γνωστά σήμερα είναι σε μεγάλο βαθμό υποβαθμισμένα και λίγες πληροφορίες μπορούν να εξαχθούν από αυτά. Αντίθετα, οι βράχοι με ανοιχτόχρωμους τόνους, έχοντας περάσει σημαντικό χρόνο στο υπέδαφος κάτω από ένα προστατευτικό κάλυμμα, είναι πολύ λιγότερο υποβαθμισμένοι και θα διατηρούσαν τις περιζήτητες πληροφορίες.
Μια εσφαλμένη εκτίμηση της ηλικίας των πετρωμάτων με ανοιχτόχρωμους τόνους θα υποτίμησε τη σημασία τους ως γεωλογικά αρχεία. Υπό το πρίσμα των σημερινών αποτελεσμάτων, οι βράχοι με ανοιχτόχρωμους τόνους θα χρησιμεύουν ως θησαυροφυλάκιο γεωλογικών πληροφοριών και θα μπορούσαν να θεωρηθούν ως πρωταρχικοί στόχοι για αποστολές προσγείωσης τα επόμενα χρόνια. Τέτοιες προσπάθειες θα μπορούσαν να τροποποιήσουν σημαντικά ή ακόμα και να αλλάξουν την τρέχουσα κατανόησή μας για τη γεωλογική ιστορία του κόκκινου πλανήτη.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο The light-toned stratified sedimentary rock exposures in western Juventae Chasma, Mars, στο πλαίσιο, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Icarus. Αυτή η εργασία διεξήχθη από τους Ranjan Sarkar, Pragya Singh και Alok Porwal από το Indian Institute of Technology Bombay και Kenneth S. Edgett από τη Malin Space Science Systems.
