Mars Volcano Discovery:Perseverance Rover αποκαλύπτει την ηφαιστειακή προέλευση του Jezero Mons

Όταν το ρόβερ Perseverance της NASA έπεσε στον κρατήρα Jezero το 2021, οι επιστήμονες περίμεναν να βρουν πέτρες τοποθετημένους δίπλα σε μια αρχαία λίμνη. Αυτό που δεν περίμεναν ήταν ηφαιστειακή πέτρα. Και σίγουρα όχι το ίδιο το ηφαίστειο — που δεσπόζει πάνω από το τοπίο, κρύβεται σε κοινή θέα.

Όμως οι διαμάχες παρέμειναν. Ήταν το Jezero Mons, ένα βουνό ύψους 1,5 χιλιομέτρου στο νοτιοανατολικό χείλος του κρατήρα, πραγματικά ένα ηφαίστειο; Μια ομάδα ερευνητών λέει τώρα ότι είναι. Και αν αυτό είναι αλήθεια, τα δείγματα του ρόβερ θα μπορούσαν σύντομα να βοηθήσουν τους επιστήμονες να εντοπίσουν την ακριβή ηλικία ενός ηφαιστείου του Άρη για πρώτη φορά.

«Αν μόλις τώρα εντοπίζουμε ένα ηφαίστειο εδώ, φανταστείτε πόσα άλλα θα μπορούσαν να βρίσκονται στον Άρη», είπε ο Τζέιμς Ρέι, πλανητικός επιστήμονας στην Georgia Tech και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης που δημοσιεύτηκε στο Communications Earth &Environment . "Τα ηφαίστεια μπορεί να είναι ακόμη πιο διαδεδομένα στον Άρη από όσο πιστεύαμε."

Μια εικόνα του Jezero Mons που δείχνει τον κρατήρα κορυφής και πιθανή λάβα και συντρίμμια που ρέουν στον κρατήρα Jezero. Πίστωση:Georgia Tech/Cuevas-Quiñones et al.

Ένα αρχαίο βουνό με φλογερό παρελθόν

Ο κρατήρας Jezero, κάποτε κοίτης λίμνης πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, έχει γίνει το επίκεντρο της έρευνας της NASA για σημάδια προηγούμενης ζωής. Είναι όπου η Perseverance έχει τρυπήσει, σαρώσει και συλλέξει δείγματα για μια μελλοντική επιστροφή στη Γη. Αλλά η γοητεία του Wray με την περιοχή χρονολογείται από το 2007.

«Έβλεπα φωτογραφίες χαμηλής ανάλυσης της περιοχής και παρατήρησα ένα βουνό στο χείλος του κρατήρα», θυμάται. "Για μένα, έμοιαζε με ηφαίστειο, αλλά ήταν δύσκολο να ληφθούν πρόσθετες εικόνες."

Τότε, η επιστημονική κοινότητα καθηλώθηκε από το υδάτινο παρελθόν του Jezero. Επικεντρωμένοι σε δέλτα και άργιλους που θα μπορούσαν να διατηρήσουν ίχνη ζωής, οι ερευνητές αγνόησαν κυρίως το Jezero Mons. Αλλά όταν η Perseverance προσγειώθηκε και βρήκε ηφαιστειακά πετρώματα αντί για ιζηματογενή στρώματα στο πάτωμα του κρατήρα, η παλιά υποψία του Wray ξύπνησε ξανά.

Συνεργάστηκε με τη Sara Cuevas-Quiñones, τότε προπτυχιακή ερευνήτρια, για να ερευνήσει. Συγκέντρωσαν δεδομένα από μια εντυπωσιακή σειρά αποστολών στον Άρη:το Mars Odyssey και το Mars Reconnaissance Orbiter της NASA, το ExoMars Trace Gas Orbiter της Ευρώπης και το ίδιο το Perseverance.

Τι κάνει ένα ηφαίστειο;

Οι Cuevas-Quiñones και Wray εξέτασαν το σχήμα, την περιεκτικότητα σε ορυκτά, το προφίλ θερμοκρασίας και την ιστορία των επιπτώσεων του βουνού. Αυτό που βρήκαν αντικατοπτρίζει τα χαρακτηριστικά των εκρηκτικών ηφαιστείων — στον Άρη και τη Γη.

Το Jezero Mons έχει κωνικό σχήμα και κρατήρα κορυφής που εκτείνεται σε 7 χιλιόμετρα. Οι πλευρές του έχουν μια ήπια κλίση 8 μοιρών, συγκρίσιμες με τα γνωστά ηφαίστεια του Άρη όπως το Apollinaris και η Zephyria Tholi, ακόμη και με το όρος Sidley της Ανταρκτικής, ένα επίγειο ανάλογο. Η επιφάνεια διατηρεί λίγους κρατήρες πρόσκρουσης, γεγονός που υποδηλώνει ότι είναι σχετικά νεαρή και πιθανώς καλυμμένη με λεπτή τέφρα.

Τα δεδομένα υπέρυθρης ακτινοβολίας αποκάλυψαν ορυκτά σύμφωνα με ηφαιστειακά πετρώματα (πυροξένια) καθώς και αλλοιωμένα ορυκτά όπως άργιλοι σμηκτίτη και ανθρακικά, τα οποία μπορεί να σχηματιστούν σε ηφαιστειακά περιβάλλοντα ή μέσω μεταγενέστερων χημικών καιρικών συνθηκών. Μερικά από αυτά τα ορυκτά εμφανίζονται σε διακριτές, ενυδατωμένες μορφές, οι οποίες θα μπορούσαν να υποδηλώνουν την προηγούμενη υδροθερμική δραστηριότητα—γεωλογικά θερμά σημεία που στη Γη βρίθουν από μικροβιακή ζωή.

«Η συνένωση αυτών των δύο τύπων συστημάτων κάνει το Jezero πιο ενδιαφέρον από ποτέ», είπε ο Wray. "Έχουμε δείγματα απίστευτων ιζηματογενών πετρωμάτων που θα μπορούσαν να προέρχονται από μια κατοικήσιμη περιοχή μαζί με πυριγενή πετρώματα με σημαντική επιστημονική αξία."

Σημεία φωτιάς σε έναν παγωμένο κόσμο

Οι ερευνητές εξέτασαν επίσης άλλες πιθανότητες, αλλά μόνο ένα ηφαίστειο φαινόταν πραγματικά εύλογο.

Η θερμική αδράνεια του βουνού - πόσο γρήγορα θερμαίνεται ή κρυώνει - ταιριάζει επίσης με αυτή των ηφαιστείων που καλύπτονται από τέφρα. Το σχήμα και το μέγεθός του αποκλείουν τα ηφαίστεια λάσπης και ο κρατήρας κορυφής του δεν συμπεριφέρεται σαν ουλή πρόσκρουσης. Στην πραγματικότητα, το πολυγωνικό περίγραμμα της κορυφής και οι υφές που μοιάζουν με ροή των πλευρών καθιστούν πιο εύλογο ότι το βουνό εξερράγη αντί να χτυπηθεί.

Ορισμένα χαρακτηριστικά ροής από το Jezero Mons εκτείνονται ακόμη και προς το πάτωμα του κρατήρα. Αυτές οι ροές μπορεί να προμήθευαν το ηφαιστειακό υλικό Η Perseverance τώρα δειγματοληπτικά. Εάν ναι, αυτό θα μπορούσε να σηματοδοτήσει ένα επιστημονικό ορόσημο.

"Εάν αυτά τα δείγματα επιστραφούν στη Γη, μπορούμε να κάνουμε απίστευτη, πρωτοποριακή επιστήμη με αυτά", είπε ο Wray.

Αυτό το «αν» φαίνεται μεγάλο. Το πρόγραμμα Mars Sample Return, το οποίο θα μετέφερε τη βράχο του Perseverance πίσω στη Γη, αντιμετωπίζει πολιτικούς ανέμους από την κυβέρνηση Τραμπ. Αν και η NASA έχει προτείνει νέα, φθηνότερα σχέδια αποστολών, μια πρόταση προϋπολογισμού για το 2026 από τη διοίκηση στοχεύει στην πλήρη ακύρωση του προγράμματος.

Μια απεικόνιση του κρατήρα Jezero όπως μπορεί να φαινόταν δισεκατομμύρια χρόνια στον Άρη, όταν ήταν λίμνη. Το Jezero Mons είναι ορατό στην μπροστινή δεξιά πλευρά του χείλους του κρατήρα. Πίστωση:NASA

Γιατί έχει σημασία αυτό;

Αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία επειδή τα ηφαιστειακά πετρώματα μπορούν να χρονολογηθούν με ακρίβεια. Σε αντίθεση με τα ιζηματογενή πετρώματα, τα οποία χτίζονται αργά με την πάροδο του χρόνου από διαβρωμένα κομμάτια άλλων πετρωμάτων, τα πυριγενή πετρώματα κλειδώνουν στην ηλικία τους τη στιγμή που κρυώνουν. Αυτό τις κάνει γεωλογικές χρονοκάψουλες.

Η Perseverance έχει ήδη τρυπήσει και αποθηκεύσει αρκετά τέτοια δείγματα από το δάπεδο του κρατήρα. Εάν οι επιστήμονες μπορέσουν να τους συνδέσουν με το Jezero Mons, θα μπορούσαν τελικά να ορίσουν μια συγκεκριμένη ημερομηνία για ένα ηφαίστειο σε άλλο πλανήτη. Αυτό θα επέτρεπε στους ερευνητές να βαθμονομήσουν το γεωλογικό χρονοδιάγραμμα του Άρη με μεγαλύτερη ακρίβεια από ποτέ.

«Αν ναι», γράφουν οι ερευνητές, «τότε η χρονολόγηση με ραδιοϊσότοπο δειγμάτων πυριγενών πετρωμάτων που αποθηκεύτηκαν από την Perseverance θα μπορούσε τελικά να καταστήσει αυτό το πρώτο ηφαίστειο επακριβώς γνωστής ηλικίας σε έναν άλλο επίγειο πλανήτη».

Η ανακάλυψη έρχεται επίσης με μια ανατροπή:συνέβη σε ένα από τα πιο μελετημένα σημεία στον Άρη. Είναι μια έκπληξη από εκεί που δεν περιμέναμε.

«Ο κρατήρας Jezero είναι μια από τις καλύτερα μελετημένες τοποθεσίες στον Άρη», είπε ο Wray. "Αν μόλις τώρα εντοπίσουμε ένα ηφαίστειο εδώ, φανταστείτε πόσα άλλα θα μπορούσαν να είναι στον Άρη."

Είναι μια υπενθύμιση ότι ακόμα και μετά από δεκαετίες αποστολών, η ιστορία του Άρη απέχει πολύ από το να έχει ειπωθεί πλήρως. Το Jezero Mons μπορεί να είναι μόνο η αρχή.

Και το κυνήγι για αρχαία ηφαίστεια του Άρη —και ίσως ακόμη και για σημάδια αρχαίας ζωής— συνεχίζεται.