História najvyšších marťanských sopiek

  • Marcel Škreka | 17 Máj 2012
    Slnečná sústava
Náhorná plošina Tharsis s najväčšími marťanskými sopkami
Sonda Mars Express vykonáva gravitačné merania Marsu už 5 rokov a ňou zhotovená gravitačná mapa umožnila nahliadnuť pod najväčšie sopky červenej planéty.

Z údajov sondy vyplýva, že hustota lávy vytvárajúca sopky s časom narastala a hrúbka planetárnej kôry je v oblasti výskytu sopiek zvanej Tharsis značne premenlivá.

Merania prebiehali pri najväčšom priblížení sondy k planéte vo výškach 275 až 330 km nad náhornou plošinou Tharsis. Doplnené boli údajmi zo sondy MRO - ďalšej sondy pracujúcej na orbite Marsu.

Na plošine Tharsis sa nachádza najvyššia sopka v slnečnej sústave - Olympus Mons a tri menšie, zoradené v jednej priamke.

Predpokladá sa, že oblasť bola vulkanicky aktívna pred 100 až 250 milión rokmi, čo je v geologickej škále pomerne nedávno.

Pri prelete sondy ponad sopky bola jej dráha ovplyvnená veľkou hmotnosťou sopiek. Tieto zmeny boli merané zo Zeme prostredníctvom oneskorenia sa rádiového signálu a prepočítané na zmeny hustoty hmoty pod povrchom Marsu.

Hustota sopiek je totožná s hustotou čadiča, čo súhlasí so zložením mnohých marťanských meteoritov nájdených na Zemi.

Nové merania odhalili, ako sa menila hustota lávy počas vzniku troch menších sopiek. Na začiatku sa vytvárala andezitová láva s nižšou hustotou, ktorá vzniká za prítomnosti vody. Následne bola prekrytá hustejšou čadičovou lávou, ktorá momentálne pokrýva povrch marťanskej kôry. Na základe týchto poznatkov spolu s uvážením meniacej sa výšky sopiek môžeme povedať, že najstaršia je Arsia Mons, nasleduje Pavonis Mons a nakoniec Ascraeus Mons.

V prípade vytvárania sopky Ascraeus Mons sa hustota lávy s časom znižovala, takže jej vrchol má nižšiu hustotu.

Tento hustotný prechod môže odrážať zmeny v ohreve pod povrchom v podobe jedného konvektívneho prúdu výrazne horúcej lávy z tekutého plášťa, ktorý pri pomalom posúvaní postupne sformoval 3 sopky ležiace v jednej línii. V prípade vytvárania havajských ostrovov na Zemi prebieha tento proces opačne: litosférická doska sa pohybuje ponad stacionárny konvektívny prúd.
 
Z údajov bolo možné určiť hrúbku litosféry (kôra a horný plášť) a nájsť rozdiely medzi sopkou Olympus Mons a troma menšími sopkami plošiny Tharsis, ktoré majú pri základni a pod povrchom vyššiu hustotu ako Olympus Mons. Ich základne môžu byť hustejšími pozostatkami stuhnutej lávy, alebo dávnej siete podzemných lávových tokov.

Nedostatok lávy s vysokou hustotou pod sopkou Olympus Mons naznačuje, že vznikla na litosfére s vysokou pevnosťou, kým miesto vzniku ostatných sopiek sa posúvalo do oblastí litosféry s menšou pevnosťou. To poukazuje na veľké rozdiely v toku tepla z plášťa v čase ich vzniku.

Tri menšie sopky ležia nad najhrubšou litosférickou časťou plošiny Tharsis, kým Olympus Mons je na jej okraji. Hrubšia litosféra mohla v tomto prípade slúžiť ako izolácia, ktorá viedla k zvýšeniu teploty a tým pádom zníženiu pevnosti litosféry. Práve toto je možnou príčinou hustotných rozdielov medzi sopkami.

Z výsledkov vyplýva, že údaje o vnútre Marsu sú kľúčom k porozumeniu evolúcie červenej planéty. Jednou z možností pre budúce misie na Mars je sieť malých pristávacích sond sústavne merajúcich seizmickú aktivitu za účelom skúmania vnútra planéty.