Wulkany są częstym zjawiskiem na powierzchni planet stałych w Układzie Słonecznym, wynikającym z aktywności magmowej zachodzącej w skorupie planetarnej. Na Ziemi wulkanizm napędzany jest głównie przez ciepło i recykling skorupy ziemskiej związany z tektoniką płyt, ale na Marsie brakuje tektoniki płyt, a czynniki wywołujące wulkanizm nie są dobrze poznane.
Niedawne badania profesora Josepha MICHALSKIEGO, geologa z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu w Hongkongu (HKU), ujawniły intrygujący wgląd w aktywność wulkaniczną na Marsie. Sugeruje, że Mars charakteryzuje się znacznie bardziej zróżnicowanym wulkanizmem, niż wcześniej sądzono, napędzanym wczesną formą recyklingu skorupy, zwaną tektoniką pionową. Odkrycia, opublikowane niedawno w Nature Astronomy, rzucają światło na starożytną skorupę Marsa i jej potencjalne implikacje dla zrozumienia wczesnego recyklingu skorupy ziemskiej zarówno na Marsie, jak i na Ziemi.
Tradycyjnie wiadomo, że na Marsie znajdują się duże wulkany tarczowe, podobne do tych na Hawajach. Nie było jednak wiadomo, czy na Marsie znajdują się również różnorodne, wybuchowe wulkany, które powstają na Ziemi w wyniku recyklingu skorupy ziemskiej.
Niedawne badania prowadzone przez profesora Michalskiego i jego międzynarodowy zespół odkrywają ogromną liczbę różnorodnych wulkanów w starożytnej skorupie Marsa. „Od dziesięcioleci wiemy, że na Marsie znajdują się wulkany, ale większość rozpoznanych wulkanów odpowiada dużym bazaltowym wulkanom tarczowym, podobnym do tych, które tworzą Hawaje” – wyjaśnia. „W tej pracy pokazujemy, że w starożytnej skorupie znajduje się wiele innych typów wulkanów, takich jak kopuły lawy, stratowulkany, kaldery i duże osłony popiołu, a nie lawy. Co więcej, większość naukowców postrzega Marsa jako planetę złożoną z bazaltu, który ma niską zawartość krzemionki i charakteryzuje się niewielką ewolucją skorupy ziemskiej, ale wulkany te mają wysoką zawartość krzemionki, co oznacza, że powstały w wyniku złożonego, nieznanego wcześniej, złożonego procesu ewolucji magmy.
Artykuł sugeruje, że na starożytnym Marsie miał miejsce intensywny wulkanizm, który spowodował zapadnięcie się skorupy w płaszcz, gdzie skały ponownie się stopiły, tworząc magmy o wysokiej zawartości krzemionki. Przypuszcza się, że ten proces tektoniczny, zwany tektoniką pionową, miał miejsce na starożytnej Ziemi, ale skały na Ziemi z tego okresu (archaiku, ponad 3 miliardy lat temu) zostały w znacznym stopniu zmodyfikowane przez późniejszą aktywność geologiczną, więc nie możemy znaleźć dowodów na to, że ten proces wyraźnie na tej planecie. Dlatego badanie innych planet, takich jak Mars, na którym występuje wulkanizm, ale nie ma tektoniki płyt, może pomóc w odkryciu tajemnic wczesnego recyklingu skorupy ziemskiej zarówno na Czerwonej Planecie, jak i przez analogię na wczesnej Ziemi.
Profesor Michalski podsumował: „Mars zawiera kluczowe elementy układanki geologicznej, które pomagają nam zrozumieć nie tylko tę planetę, ale także Ziemię. Wulkanizm marsjański jest znacznie bardziej złożony i różnorodny, niż wcześniej sądzono.
„To znaczące odkrycie, ponieważ ujawniło, że recykling skorupy ziemskiej może zachodzić nie tylko w reżimach tektonicznych płyt zdominowanych przez ruchy poziome, ale może również zachodzić w reżimach tektonicznych przed płytami, w których dominują ruchy pionowe. To odkrycie może pomóc naukowcom zajmującym się Ziemią rozstrzygnąć długoterminowe kontrowersyjne kwestie dotyczące tego, jak i kiedy powstały kontynenty felsyczne na naszej planecie (Ziemi)” – powiedział profesor Guochun ZHAO, profesor przewodniczący HKU Nauk o Ziemi.