Οι εκρήξεις της Ισλανδίας αποκαλύπτουν την καυτή ιστορία του Άρη

Μετά από 15 μήνες όλο και πιο έντονων και ενοχλητικών σεισμών στη χερσόνησο Reykjanes της Ισλανδίας, η περιοχή επιτέλους άφησε κάποια πίεση. Στις 19 Μαρτίου, λάβα βρυχήθηκε από το έδαφος στην ακατοίκητη κοιλάδα Geldingadalur, σηματοδοτώντας την πρώτη φορά μετά από 800 χρόνια που αυτή η νοτιοδυτική λωρίδα γης συγκλονίζεται από έκρηξη.

Οι ηφαιστειολόγοι είναι ενθουσιασμένοι, αλλά αυτό το θέαμα δεν είναι απλώς μια ευκαιρία να εξερευνήσετε τον φλογερό κάτω κόσμο της Ισλανδίας. Είναι επίσης ένα παράθυρο σε έναν άλλο κόσμο εντελώς. «Η έκρηξη είναι, κατά την άποψή μου, ένα φανταστικό ανάλογο για τον Άρη», είπε ο Κρίστοφερ Χάμιλτον, πλανητολόγος στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.

Ο Άρης είναι ένας αναμφισβήτητα ηφαιστειακός πλανήτης. Στις αρχαιότερες εποχές του, έχτισε ηφαίστεια τόσο τεράστια που ο σχηματισμός τους παραμόρφωσε την επιφάνειά του. Κάποια στιγμή, προκάλεσαν την ανατροπή ολόκληρου του πλανήτη κατά 20 μοίρες. Η ηφαιστειακή του παραγωγή επιβραδύνθηκε σταδιακά, αλλά ο Άρης συνέχισε να δημιουργεί μικρά ηφαίστεια και να χύνει λάβα για το μεγαλύτερο μέρος της ζωής του. Μπορεί ακόμη και να είναι ηφαιστειακά ενεργό σήμερα, με το μάγμα να γουργουρίζει ακόμα κάτω από το έδαφος, ίσως προετοιμασμένο για μια μελλοντική έκρηξη.

Ωστόσο, λίγα είναι συγκεκριμένα κατανοητά σχετικά με την προέλευση, την εξέλιξη και τη συμπεριφορά του ηφαιστείου του Άρη, κάτι που είναι ένας λόγος για τον οποίο οι ερευνητές είναι ενθουσιασμένοι που χρησιμοποιούν την έκρηξη Geldingadalur ως ανάλογη.

Κατά τη διάρκεια της ιστορίας του Άρη, καθώς σχηματίστηκαν γιγάντιες ηφαιστειακές επαρχίες και ο κόσμος ψύχθηκε και συρρικνώθηκε, τμήματα της επιφάνειάς του συνθλίβονταν μεταξύ τους ενώ άλλα διαλύθηκαν. Και σε μέρη όπου ο φλοιός χωρίστηκε, το μάγμα του Άρη εξερράγη από ρωγμές.

Η έκρηξη Geldingadalur ξεκίνησε επίσης κατά μήκος μιας ρωγμής. Η λάβα αναβλύζει από έναν περίεργο σχήμα κώνου με σταθερό ρυθμό τις τελευταίες δύο εβδομάδες, γεμίζοντας σιγά σιγά την κοιλάδα. Όπως είναι χαρακτηριστικό για αυτό το είδος έκρηξης, τόσο στη Γη όσο και στον Άρη, μια δεύτερη ρωγμή —ίσως μία από τις πολλές που θα ακολουθήσουν— άνοιξε ακριβώς βόρεια της πρώτης στις 5 Απριλίου, δημιουργώντας τα δικά της σιντριβάνια και ποτάμια λάβας.

Αυτός ο παροξυσμός μεγέθους πίντας κατέστη δυνατός από τη θέση της χερσονήσου:Βρίσκεται στην κορυφή της κορυφογραμμής του Μεσοατλαντικού, το ηφαιστειακό ρήγμα που απομακρύνει την Αμερική από την Ευρώπη και την Αφρική. Αυτό το τεκτονικό διαζύγιο συμβαίνει συνήθως με τον ρυθμό που μεγαλώνουν τα νύχια των ποδιών σας, αλλά οι μανιώδεις τεκτονικοί σεισμοί που προηγήθηκαν της έκρηξης υποδηλώνουν ότι κέρδισε μια προσωρινή ώθηση ταχύτητας, επιτρέποντας στο μάγμα να εισβάλει στις νέες θέσεις εντός του ρηχού φλοιού.

Εάν ο αγωγός προς το μάγμα παρακάτω παραμείνει ανοιχτός, η έκρηξη Geldingadalur θα μπορούσε να καταλήξει στην κατασκευή ενός μικρού ηφαιστείου ασπίδας, ενός εξαιρετικά πλατύ μαγματικό ανάχωμα με πολύ χαμηλή κλίση. Ένα τέτοιο οικοδόμημα θα ήταν συγκρίσιμο με αυτά που βρέθηκαν σε όλο τον Άρη, είπε ο Χάμιλτον, πράγμα που σημαίνει ότι αυτή η έκρηξη θα μπορούσε να επιτρέψει στους επιστήμονες να παρακολουθήσουν ένα να μεγαλώνει στη Γη σε πραγματικό χρόνο.

Σε μια άλλη ομοιότητα με τον Άρη, η έκρηξη περιλαμβάνει βασάλτη, ένα μάγμα με ιξώδες που μοιάζει με μέλι. Ο βασάλτης είναι κοινός σε πολλά ηφαίστεια, αλλά το μάγμα της έκρηξης Geldingadalur έχει μια ιδιαίτερα υγρή συνοχή. Το μάγμα του ανεβαίνει κατευθείαν από τον μανδύα και επιταχύνεται ακριβώς μέσα από τον φλοιό. «Δεν σταμάτησε πραγματικά πολύ στο δρόμο του προς την επιφάνεια», είπε η Tracy Gregg, πλανητολόγος ηφαιστειολόγος στο Πανεπιστήμιο του Μπάφαλο. "Σχηματίστηκε και μετά είχε μέρη να πάει και πράγματα να κάνει."

Οι εκρήξεις του Άρη συχνά περιλάμβαναν μια εξαιρετικά ρευστή εκδοχή βασάλτη, υποδηλώνοντας ότι τα ηφαίστειά του μπορεί μερικές φορές να είχαν υδραυλικά ισλανδικού τύπου.

Αλλά ίσως η πιο συναρπαστική συσχέτιση μεταξύ του Άρη και της Ισλανδίας είναι το πώς η ηφαιστειακή τους δραστηριότητα μπορεί να επηρεάσει τη βιολογία.

Ο Άρης είχε πολλές εκρήξεις όπου το μάγμα συναντούσε τον πάγο. Και αν σας ενδιαφέρει τι συμβαίνει όταν το μάγμα συναντά τον πάγο, η Ισλανδία είναι το ιδανικό μέρος. «Η Ισλανδία είναι ένα απίστευτο μέρος και ένα από τα καλύτερα ανάλογα για τον Άρη που έχουμε στη Γη», δήλωσε η Arola Moreras Marti, ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του St. Andrews που μελετά τις βιουπογραφές στον Άρη.

Ο εκτεταμένος παγετώνας Vatnajökull της Ισλανδίας, για παράδειγμα, βρίσκεται στην κορυφή διαφόρων ηφαιστείων. Το μάγμα μέσα σε αυτά τα ηφαίστεια τροφοδοτεί θερμές υδροθερμικές πισίνες στην επιφάνεια, όπου ο Moreras Marti πηγαίνει αναζητώντας μικροβιακή ζωή. «Σε αυτά βρίσκεις μικρόβια», είπε, «τα πιο τρελά μικρόβια».

Καθώς το μάγμα από την έκρηξη Geldingadalur συναντά τα υπόγεια ύδατα, δημιουργεί νέες υδροθερμικές πισίνες στην επιφάνεια καθώς και εξαιρετικά καυτές λίμνες και ρυάκια υπόγεια. Αυτό συνέβαινε συνεχώς στο παρελθόν του Άρη - μπορεί να συμβαίνει ακόμη και τώρα - όταν το μάγμα έψησε πετρώματα και απελευθέρωσε υδρογόνο, διοξείδιο του άνθρακα, μεθάνιο, σίδηρο, θειικά άλατα και άλλες ενώσεις που τα μικρόβια μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να συντηρηθούν. Αυτού του είδους οι ενώσεις μεταφέρονται επίσης γύρω από το μουσκεμένο υπόγειο του Geldingadalur, δημιουργώντας χημικές ανισορροπίες στις οποίες ευδοκιμούν τα μικρόβια.

Το μάγμα μπορεί να είναι πολύ θανατηφόρο για εμάς, αλλά τα μικρόβια υπό τον Geldingadalur «μάλλον το λατρεύουν», είπε ο Moreras Marti.

Η επιφάνεια του Άρη ήταν από καιρό μια ακτινοβολημένη έρημος ακατάλληλη για ζωή. Αλλά αυτό που συμβαίνει σήμερα στο Geldingadalur συνέβη, και μπορεί να συμβαίνει ακόμα, στον Άρη. Σε οποιοδήποτε σημείο κατά τη διάρκεια των τελευταίων 4,5 δισεκατομμυρίων ετών, όποτε ο θερμός βράχος συναντούσε το νερό, θα εμφανίζονταν υπόγεια υδροθερμικά δίκτυα. Όντας θωρακισμένα από τη θανατηφόρα ακτινοβολία που βομβαρδίζει την επιφάνειά του, αυτά τα υπόγεια καταφύγια θα ήταν σχετικά κατοικήσιμα περιβάλλοντα.

Ο Άρης ήταν επίσης πολύ πιο υγρός όταν ήταν νέος, με μια πυκνότερη ατμόσφαιρα που εμποδίζει την ακτινοβολία. Πριν από πολύ καιρό, τα μικρόβια θα μπορούσαν να υπήρχαν στην επιφάνεια.

Εκεί, θα μαγειρεύονταν περιοδικά με αποστείρωση των ροών λάβας, κάτι που ακριβώς συμβαίνει στο Geldingadalur σήμερα. Η λάβα σκοτώνει την προϋπάρχουσα μικροβιακή ζωή στο έδαφος. Τους επόμενους μήνες και χρόνια, ένα ολοκαίνουργιο οικοσύστημα θα αναδυθεί από τις στάχτες του παλιού.

Αυτός είναι ένας από τους λόγους που ο Χάμιλτον είναι εκεί. Όταν τα σημάδια έδειχναν μια επερχόμενη έκρηξη στη χερσόνησο, ο Χάμιλτον και οι συνεργάτες του ξεκίνησαν δράση. "Μόλις είδαμε τα πρώτα σμήνη σεισμών, ουσιαστικά βγήκαμε δειγματοληπτικά από όλες τις διαφορετικές περιοχές για να πάρουμε μια ιδέα για το ποια θα ήταν η βασική μικροβιακή οικολογία", είπε.

Ο Hamilton και άλλοι θα συνεχίσουν να παίρνουν μικροβιακά δείγματα από το έδαφος και επίσης από τον αέρα, καθώς τα μικρόβια που εισβάλλουν μπορεί να προτιμούν την ολίσθηση σε αντίθεση με την κολύμβηση. (Μπορεί να χρειαστεί να ληφθούν δείγματα και από τις μπότες των ανθρώπων, είπε ο Χάμιλτον, για να προσπαθήσουμε να εντοπίσουμε τυχόν λαθρεπιβάτες — ένα θέμα σαφώς γήινο, όχι αρειανό.)

Οι επιστήμονες θα δοκιμάσουν επίσης την ίδια τη λάβα. Λίγες εβδομάδες μετά την έκρηξη Eyjafjallajökull της Ισλανδίας το 2010, οι επιστήμονες ανακάλυψαν όχι μόνο ότι τα μικρόβια είχαν αποικίσει το περιβάλλον έδαφος, αλλά ότι ζούσαν οι ίδιοι στις νέες ροές λάβας. «Η λάβα ήταν ακόμα καυτή», είπε ο Mario Toubes-Rodrigo, μικροβιολόγος στο Ανοικτό Πανεπιστήμιο, ο οποίος εξήγησε ότι οι επιστήμονες που επισκέπτονταν έπρεπε να είναι εξαιρετικά προσεκτικοί. "Νομίζω ότι μερικές από τις μπότες τους έλιωσαν επίσης."

Αλλά ίσως το πιο σημαντικό, οι ερευνητές θα είναι σε θέση να παρακολουθήσουν την εξέλιξη των υπόγειων οικολογιών από τη στιγμή που εμφανίζεται ένας νέος βιότοπος. Αυτό καθιστά τα υποθαλάσσια αινίγματα στο Geldingadalur ένα σπάνιο και σχεδόν ιδανικό βιολογικό προσομοιότυπο αυτού που μπορεί να συνέβαινε κάποτε ή μπορεί να συμβαίνει ακόμα στον Άρη.

Η έκρηξη θα μπορούσε να εξαφανιστεί τις επόμενες ημέρες ή εβδομάδες. Αντίθετα, θα μπορούσε να συνεχίσει να εκρήγνυται για χρόνια, ίσως και δεκαετίες, όπως η 35χρονη έκρηξη Pu‘u ‘Ō‘ō στις πλευρές του ηφαιστείου Kīlauea της Χαβάης. Εάν ναι, αυτός ο ιστότοπος θα γίνει πόλος έλξης τόσο για πλανητικούς επιστήμονες όσο και για αστροβιολόγους:ένα μακρόβιο, ασφαλές και εύκολα προσβάσιμο φυσικό εργαστήριο στο οποίο θα κατανοήσετε καλύτερα δύο πλανήτες με την τιμή μιας έκρηξης.

Υπάρχει όμως μια κρίσιμη διαφορά:η κλίμακα των γεγονότων. Οι ροές λάβας του Άρη ήταν απίστευτα παραγωγικές, συχνά παρήγαγαν αρκετή λάβα για να θάψουν μια στεριά στο μέγεθος του Ηνωμένου Βασιλείου μέσα σε λίγες εβδομάδες. Αυτό κάνει την έκρηξη Geldingadalur ένα «πεδίο λάβας σε κλίμακα μοντέλου», δήλωσε ο Tobias Dürig, ηφαιστειολόγος στο Πανεπιστήμιο της Ισλανδίας. Είναι μια έκρηξη του Άρη σε μικρογραφία.

Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα πράγματα, αυτό είναι ίσως το καλύτερο.

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύτηκε στο TheAtlantic.com.