Neue Forschungen legen nahe, dass das Eden Patera-Becken auf dem Mars durch einen explosiven Vulkanausbruch entstanden sein könnte, nicht durch den Aufprall eines großen Objekts.
Das Eden Patera Becken und Umgebung. Höhere Erhebungen (Rot und Gelb) und niedrigere Erhebungen (Blau und Grau) sind angegeben. Bildnachweis: NASA / JPL / GSFC
Ein Forschungsprojekt von Joseph R. Michalski, Senior Scientist am Planetary Science Institute, hat herausgefunden, was ein Supervulkan auf dem Mars sein könnte - die erste Entdeckung dieser Art.
In einem Artikel, der am 3. Oktober in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Natur, Michalski und Co-Autor Jacob E. Bleacher vom Goddard Space Flight Center der NASA beschreiben eine neue Art von Vulkankonstruktion auf dem Mars, die bisher nicht erkannt wurde.
Der fragliche Vulkan, ein riesiges rundes Becken auf der Vorderseite des Roten Planeten, war zuvor als Einschlagkrater eingestuft worden. Die Forscher vermuten nun, dass das Becken tatsächlich die Überreste eines uralten Supervulkanausbruchs sind. Ihre Bewertung basiert auf Bildern und topografischen Daten von Mars Odyssey, Mars Global Surveyor und Mars Reconnaissance Orbiter der NASA sowie dem Mars Express-Orbiter der Europäischen Weltraumorganisation.
In der Zeitung Nature legen Michalski und Bleacher dar, dass es sich bei dem kürzlich als Eden Patera bezeichneten Becken um eine vulkanische Caldera handelt. Da eine Caldera eine Depression ist, kann sie eher wie ein durch einen Aufprall gebildeter Krater aussehen als wie ein Vulkan.
"Auf dem Mars haben junge Vulkane ein sehr charakteristisches Erscheinungsbild, mit dem wir sie identifizieren können", sagte Michalski. „Die langjährige Frage war, wie alte Vulkane auf dem Mars aussehen. Vielleicht sehen sie so aus. “
Die Forscher schlugen auch vor, dass ein großer Körper aus Magma, der mit gelöstem Gas (ähnlich der Kohlensäure in Soda) beladen ist, durch eine dünne Kruste schnell an die Oberfläche stieg. Wie eine Flasche Soda, die geschüttelt wurde, hätte dieser Supervulkan seinen Inhalt weit und breit gesprengt, wenn sich der Deckel plötzlich gelöst hätte.
In diesem Bild weist die dunkle Farbe auf jüngeres Material hin, das über die Eden Patera-Senke drapiert ist. Bildnachweis: ESA
"Diese hochexplosive Art des Ausbruchs verändert das Spiel und spuckt viel mehr Asche und anderes Material als typische jüngere Marsvulkane", sagte Bleacher. "Während dieser Art von Eruptionen auf der Erde können sich die Trümmer so weit in der Atmosphäre ausbreiten und so lange bleiben, dass sie die globale Temperatur für Jahre verändern."
Nachdem das Material aus dem Ausbruch ausgestoßen wurde, kann die verbleibende Vertiefung noch weiter zusammenbrechen, wodurch der Boden um sie herum absinkt. Eruptionen wie diese ereigneten sich in vergangenen Zeiten im heutigen Yellowstone-Nationalpark im Westen der Vereinigten Staaten, im Lake Toba in Indonesien und im Lake Taupo in Neuseeland.
In der Marsregion Arabia Terra, in der sich Eden Patera befindet, waren Vulkane bisher nicht identifiziert worden. Das ramponierte, stark erodierte Gelände ist bekannt für seine Einschlagskrater. Doch als Michalski dieses spezielle Becken genauer untersuchte, bemerkte er, dass es nicht den typischen erhöhten Rand eines Einschlagskraters aufwies. Er konnte auch keine Decke aus Ejekta in der Nähe finden, den geschmolzenen Stein, der außerhalb des Kraters spritzt, wenn ein Gegenstand auf ihn trifft.
Das Fehlen solcher Schlüsselmerkmale veranlasste Michalski, vulkanische Aktivität zu vermuten. Er wandte sich an Bleacher, einen Vulkanspezialisten, der Merkmale in Eden Patera identifizierte, die normalerweise auf Vulkanismus hindeuten, wie beispielsweise eine Reihe von Felsvorsprüngen, die aussahen wie die „Badewannenringe“, die nach dem langsamen Ablauf eines Lavasees zurückblieben. Darüber hinaus ist die Außenseite des Beckens von Störungen und Tälern umgeben, die auftreten, wenn der Boden aufgrund von Aktivitäten unter der Oberfläche zusammenbricht. Das Vorhandensein dieser und anderer vulkanischer Merkmale an einem Ort überzeugte die Wissenschaftler Eden Patera von einer Neuklassifizierung.
Das Team fand einige weitere Becken in der Nähe, in denen Vulkane in Frage kommen. Dies lässt vermuten, dass die Bedingungen in Arabia Terra für Supervulkane günstig gewesen sein könnten. Es ist auch möglich, dass massive Ausbrüche hier für vulkanische Ablagerungen auf dem Mars verantwortlich waren, die nie mit einem bekannten Vulkan in Verbindung gebracht wurden.
"Wenn nur eine Handvoll dieser Vulkane einmal aktiv gewesen wären, hätten sie einen großen Einfluss auf die Entwicklung des Mars haben können", sagte Bleacher.
Die Projektfinanzierung erfolgte durch das NASA Mars Data Analysis-Programm.
Über das Planetary Science Institute