Šikmý pohľad na štítovú sopku Olympus Mons v Tharsise. Ľadovcová aktivita sa sústreďuje na a pod útesmi vpredu a vpravo.
Vedci považujú Mars za oveľa menej geologicky aktívne teleso ako Zem. Hoci nie za celkom mŕtve, ako trebárs Mesiac. Najnovšie snímky, ktoré urobila z orbity sonda Mars Express, však priniesli prekvapenie. Predstavy o pokročilom štádiu odumierania marsovskej geológie bude treba prehodnotiť.
Vyhasínanie planetárnych kotlov
V slnečnej sústave vyhasína všetka geológia. Jej hybným mechanizmom je vlastné teplo planetárnych telies. Od čias ich zrodu toto teplo prúdi z horúceho vnútra k povrchu a preč do mrazivého medziplanetárneho priestoru. Pochádza jednak z prvotného "zostavovania" a zmršťovania telesa, jednak z rozpadu rádioaktívnych izotopov v jeho materiáli.
Teleso stráca vnútorné teplo tým rýchlejšie, čím je menšie. Podľa toho musí byť Mars, voči Zemi výrazne menší, oveľa menej geologicky aktívny. Mal by mu chýbať dostatočný tepelný tok, ktorý pri prechode vonkajším plášťom a kôrou rozhýbava najnápadnejší prejav geologickej aktivity - vulkanizmus.
Na prvý pohľad to sedí. Pozemské sondy objavili na Marse veľa sopiek. Niektorým sa rozmermi (prinajmenšom prevýšením nad okolitým terénom) nevyrovná nijaká na Zemi, ba ani v celej slnečnej sústave. No nenašli ani jednu aktívnu. Výškové rekordérky ako Olympus Mons, Ascraues Mons, Arsia Mons a Pavonis Mons, a všetky ostatné sopky na Marse, sa javia ako vyhasnuté. Podľa prvých snímok a analýz sú mŕtve najmenej niekoľko sto miliónov rokov.
Tep marsovského vulkanizmu
Obraz geologicky mŕtveho Marsu vzbudzoval pesimizmus hľadačov marsovského života. Áno, vulkanizmus je deštruktívny. No na druhej strane, ako ukazuje príklad Zeme, môže byť okolie sopiek ohniskami života. A navyše na Marse by vulkanické teplo roztopilo mohutné podzemné masívy ľadu, ktoré nedávno odhalila sonda Mars Odyssey. Našťastie to vyzerá, že vyhlásenie marsovských sopiek za mŕtve bolo trochu prehnané. Prístroje sondy Mars Express, dosiaľ najcitlivejšie, aké kedy skúmali Mars, podchytili tep tamojšieho vulkanizmu.
Predstavu o mŕtvom Marse preto treba zmeniť. Napísal to v najnovšom čísle časopisu Nature Gerhard Neukum zo Slobodnej univerzity v Berlíne (Nemecko) s početným tímom kolegov z vlastnej krajiny, USA, Ruska, Veľkej Británie, Talianska, Francúzska, Holandska, Japonska, Taiwanu, Rakúska a Fínska.
Sonda Mars Express má stereokameru so supervysokým rozlíšením, až 2,5 metra na pixel (obrazový prvok). Zaberá pásy široké 60-100 kilometrov a dlhé až tisíce kilometrov. Zobrazuje podrobnosti v oveľa širšom kontexte, ako to bolo doteraz možné.
Vedci sa sústredili na štúdium sledu vrstiev a rátanie počtu kráterov s daným priemerom na jednotke plochy. Obe metódy sa v planetárnej geológii využívajú na relatívne a odvodene absolútne určenie veku útvarov. S presnosťou 20-30 percent pri mladších a pod 10 percent pri starších.
Datovanie sopečných kŕčov
Nové snímky vedci z tímu Mars Express využili na datovanie geologickej aktivity na Marse. Konkrétne ložísk, ktoré súvisia jednak priamo s vulkanizmom, jednak s klimatickými zmenami. No vždy s tečúcou lávou, vodou alebo ľadovcami. Kombinácia farebných a trojrozmerných snímok z Mars Expressu a z americkej sondy Mars Global Surveyor umožnila vysvetliť mnohé znaky terénu.
Najväčšími vulkanickými oblasťami na Marse sú Tharsis a Elysium. Lávy na svahoch Olympu Mons v Tharsise majú 3,8 miliardy až 100 miliónov rokov. Pokrývajú 80 percent histórie Marsu. V porovnaní s typickou dĺžkou aktivity sopky na Zemi je to aspoň stokrát dlhšia doba. Z toho vyplýva rovnako dlhá doba existencie podzemných zdrojov magmy. Viacnásobné vrcholové kaldery sopiek na Marse vznikali v rozpätiach stoviek miliónov rokov. Dodávka magmy pre ne je očividne epizodická, okrem Olympu. Všetkých päť jeho kaldier vzniklo pred 150 miliónmi rokov, plus-mínus zopár desiatok miliónov rokov. Pred 130 miliónmi rokov vznikla aj jediná kaldera Arsie. Vrcholky týchto sopiek boli aktívne v posledných 2-4 percentách histórie Marsu. Z tejto doby pochádza aj jedna skupina marsovských čadičových meteoritov, ktoré sa našli na Zemi. Na úpätí Olympu nové snímky odhalili aktivitu spred 115, 25, ba iba spred 2,4 milióna rokov.
Klimatické znaky spiacich obrov
Na Marse je mnoho zmrznutej vody na póloch - v podzemí aj na povrchu. Premenlivosť sklonu rotačnej osi a výstrednosti obežnej dráhy okolo Slnka spôsobuje občasnú migráciu časti polárnej vody k rovníku. Ak súčasne nastane vulkanická aktivita, ktorá ľad a sneh roztopí, vznikajú špecifické terénne znaky. To isté platí o pohyboch ľadovcov.
Neukum s kolegami odhalil takéto javy na sopke Hecates Tholus v Elysiume pred 900, 400, 50 a 5 miliónmi rokov. Podobne južnejšie v Elysiume, v marsovských "trópoch". Na Olympe v Tharsise v dobách pred 280-130, 20-60 miliónmi, ba iba pred štyrmi miliónmi rokov. V pozadí zrejme bolo nahromadenie snehu a ľadu a stuhnutie hydrotermálnej vody zo sopky. Ľadovce stekali z útesov Olympu do okolitej nížiny. Pozdĺž okraja západného útesu Olympu Mons sa tiahnu 50-100 metrov hrubé sedimenty. Vznikli pred vyše 300 miliónmi a 65 miliónmi rokov, niektoré však až pred 3,4 miliardy rokov. Poukazujú na výrony množstva podzemnej vody, zrejme teplom magmy, ale aj na prúdy vody z roztopeného povrchového snehu a ľadu. Na severe majú útesy ľadovú čiapočku zakrytú prachom, ktorý ju chráni pred sublimáciou. Blízko sú údolia vyhĺbené ľadovcami.
Zo širokého časového rozpätia opakovaných epizód vulkanizmu v Tharsise a Elysiume vyplýva obraz geologicky stále živého Marsu. Ak tam boli sopky aktívne ešte pred niekoľkými miliónmi rokov (a predtým stovky miliónov a miliardy rokov), pravdepodobne dnes iba driemu. Po čase sa znovu prebudia. To znamená, že v ich okolí sa opakovane topil a bude topiť podzemný a povrchový ľad a prúdiť tečúca voda.
