Hvis du tror Mars er et ugjestmildt sted akkurat nå, tar du feil... men det ser ut til at planetens nåværende tilstand er relativt mild sammenlignet med dens fjerne fortid. For rundt 4 milliarder år siden opplevde en region på den røde planeten kalt Arabia Terra tusenvis av kraftige og eksplosive vulkanutbrudd som fylte atmosfæren med så mye støv og giftige gasser at hver av dem kunne endre klimaet på Mars i flere århundrer. Disse utbruddene skjedde over en periode på rundt 500 millioner år, noe som betyr at tidlig Mars, i likhet med tidlig jord, en gang var veldig forskjellig fra hvordan den ser ut i dag.
"Hvert av disse utbruddene kunne ha påvirket klimaet - kanskje gjorde gassen som ble kastet ut atmosfæren tettere eller blokkerte solen og gjorde atmosfæren kjøligere," sier geolog Patrick Whaley fra NASAs Goddard Space Flight Center. "Mars klimamodellere har mye arbeid å gjøre for å prøve å forstå denne vulkanske effekten."
Superutbrudd er de kraftigste av alle kjente vulkanutbrudd, med en styrke på 8 - den høyeste eksplosive indeksen for vulkaner. Et superutbrudd sender ut mer enn 1000 kubikkkm med materiale ut i atmosfæren og ut i området rundt i en avstand på opptil 1000 km. Selv om Arabia Terra opplevde denne typen aktivitet for lenge siden, var Whalley og teamet hans i stand til å oppdage bevis på det på Mars-overflaten ved å bruke data fra Mars Reconnaissance Orbiters Compact Surface Imaging Spectrometer (CRISM).
Området er en interessant topografi oversådd med enorme forsenkninger som har blitt tolket som nedslagskratere. Dette er ikke urimelig: Mars er dekket av slike kratere. Men i arbeidet med 2013 ble en annen opprinnelse foreslått - dette er ikke nedslagskratere i det hele tatt, men kalderaer. Dette er fordypninger som er igjen etter at en supervulkan har brutt ut – etter at magmaen har strømmet ut, har bergarten over ingen strukturell støtte og kollapser i et slags synkehull.
Også interessant:
- Partikkelutslipp: Er det trygt for mennesker å fly til Mars?
- Perseverance-roveren mottok den første prøven av marsjord
Whalley og teamet hans var fascinert av ideen, men det kan være vanskelig å skille nedslagskratre fra kalderaer uten å se nærmere. Så de lette etter noe annet - det enorme volumet av vulkansk aske som ville ha falt som et resultat av disse kolossale utbruddene.
Hvor mye materiale som ville blitt kastet ut ble modellert og effekten av Mars-atmosfæren på askespredning ble også vurdert. Teamet tok en profil av de vulkanske mineralene og begynte analysen. De fant lagdelte sedimenter som indikerer endret vulkansk aske i hele regionen. Disse inkluderte aluminiumdominerte mineraler som montmorillonitt, imogolitt og allofan.
Et tredimensjonalt topografisk kart over Arabia Terra viste hvordan disse mineralene ble ordnet i lag. De lå akkurat der de skulle ha falt for 4-3,5 milliarder år siden. Og til slutt, den forutsagte mengden av vulkansk nedfall gjorde at teamet kunne finne ut hvor mange individuelle utbrudd det var – og det er et stort antall, et sted mellom 1 og 000 over 2 milliarder år. Ifølge forskernes anslag kan denne aktiviteten kontrolleres av litt mer enn et halvt dusin supervulkaner, hvis hver av dem hadde et utbrudd hvert par millioner år.
Dette er veldig overraskende, sier forskerne. På jorden er supervulkaner ukjente i slike klynger, de dukker opp i regioner der det finnes andre typer vulkaner. Og det ser ikke ut som det bare er én type vulkan på Mars. Så hvorfor skulle Arabia-Terra se ut til å være det eneste stedet der vulkanske monstre bor? Og hvorfor har vi ikke funnet andre supervulkaner på Mars?
Les også: