Επιστήμονες βρήκαν στοιχεία για μια περίοδο τεράστιων
ηφαιστειακών εκρήξεων που θα μπορούσε να βάλει τέλος σε κάθε είδους ζωή στον
πλανήτη και να διαμορφώσει την εικόνα που βλέπουμε σήμερα
Η επιφάνεια και η ατμόσφαιρα του πλανήτη Γη στην πορεία των
δισεκατομμυρίων ετών της ύπαρξης του έχει διαμορφωθεί μεταξύ άλλων από τις
διάφορες εκρήξεις των ηφαιστείων, οι οποίες πολλές φορές ήταν τόσο ισχυρές,
ώστε ήταν ικανές να μετατοπίσουν το έδαφος και να απελευθερώσουν στην
ατμόσφαιρα κολοσσιαίες ποσότητες σκόνης και τοξικών αερίων, οι οποίες μπορούσαν
να κρύψουν το φως του ήλιου και να αλλάξουν το κλίμα για δεκαετίες ή ακόμα και
αιώνες. Κάτι ανάλογο ίσως συνέβη και στον πλανήτη Άρη, υποθέτουν τώρα οι
επιστήμονες.
Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες της NASA
προχώρησαν σε μια δημοσίευση στην επιθεώρηση «Geophysical Research Letters»,
στην οποία αναφέρουν πως βρήκαν στοιχεία που δείχνουν ότι μια περιοχή στον
βορρά του Άρη, η οποία ονομάζεται Arabia Terra, βίωνε μια σειρά από χιλιάδες
«σούπερ εκρήξεις» για μια περίοδο διάρκειας 500 εκατ. ετών! Οι εκρήξεις αυτές
μάλιστα θεωρούνται οι πιο σφοδρές που έχουν καταγραφεί ποτέ.
Εκτοξεύοντας ατμό, διοξείδιο του άνθρακα και διοξείδιο του
θείου, αυτές οι εκρήξεις «έσκισαν» στα δύο την επιφάνεια του Άρη για μια
περίοδο πάνω από 500 εκατ. χρόνια πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια
χρόνια.
«Καθεμία από αυτές τις εκρήξεις θα πρέπει να είχε τεράστιο
κλιματικό αντίκτυπο. Ίσως η απελευθέρωση των αερίων να έκανε την ατμόσφαιρα πιο
πυκνή ή να εμπόδισε τον ήλιο και να έκανε την ατμόσφαιρα πιο κρύα», αναφέρει ο
Πάτρικ Γουέιλι, γεωλόγος στο κέντρο Goddard Space Flight Center της NASA, ο
οποίος ήταν ο επικεφαλής της έρευνας.
«Όσοι κατασκευάζουν τα διάφορα μοντέλα για το κλίμα του Άρη
θα έχουν να κάνουν αρκετή δουλειά προσπαθώντας να καταλάβουν τον αντίκτυπο που
είχαν αυτά τα ηφαίστεια», συμπληρώνει.
Αφού εκτόξευε στην επιφάνεια λιωμένες πέτρες και αέρια που
θα γέμιζαν 400 εκατ. ολυμπιακές πισίνες και δημιουργούσε ένα πυκνό στρώμα
στάχτης για χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά από το σημείο της έκρηξης, ένα ηφαίστειο
αυτού του μεγέθους θα κατέρρεε σε μια τεράστια τρύπα, γνωστή ως «καλντέρα». Οι
καλντέρες υπάρχουν και στη Γη, όπως συμβαίνει για παράδειγμα στη Σαντορίνη, και
μπορεί σε ορισμένες περιπτώσεις να έχουν έκταση μερικές δεκάδες μίλια. Ο
εντοπισμός εφτά καλντέρων στην περιοχή Arabia Terra ήταν ουσιαστικά τα πρώτα
στοιχεία που ανακάλυψαν οι ερευνητές και κατάλαβαν ότι εκεί θα έπρεπε να είχαν
σημειωθεί μερικές γιγαντιαίες εκρήξεις ηφαιστείων.
Αρχικά, οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι οι αποτυπώσεις αυτές
που ήταν ορατές στην επιφάνεια του Άρη προέρχονταν από προσκρούσεις αστεροειδών
πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, το 2013 ορισμένοι ερευνητές πρότειναν
για πρώτη φορά την εξήγηση των ηφαιστειακών καλντέρων. Παρατήρησαν ότι οι
κρατήρες είχαν ένα τέλειο στρογγυλό σχήμα και παράλληλα εμφάνιζαν σημάδια
κατάρρευσης, όπως πολύ βαθιά επίπεδα πετρωμάτων κοντά στα τοιχία τους.
«Είχαμε διαβάσει αυτήν την μελέτη (σημ. του 2013) και ενδιαφερθήκαμε
να την συνεχίσουμε, αλλά αντί να ψάχνουμε για τα ίδια τα ηφαίστεια προσπαθήσαμε
να ελέγξουμε την στάχτη, επειδή δεν μπορεί να κρύψεις τις αποδείξεις»,
συμπλήρωσε ο Γουέιλι.
Ο Γουέιλι και οι συνεργάτες του συνέλαβαν την ιδέα να
ψάχνουν για την στάχτη, αφού συνάντησαν την Αλεξάντρα Ματιέλα Νόβακ, μια
ηφαιστειολόγο του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Τζον
Χόπκινς. Η Νόβακ χρησιμοποιούσε ήδη δεδομένα από τον δορυφόρο Reconnaissance
της NASA που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Άρη, ώστε να βρει στάχτη σε άλλη
σημεία του πλανήτη. Έτσι, συνεργάστηκε με την ομάδα του Γουέιλι ώστε να
ερευνήσουν την συγκεκριμένη περιοχή της Arabia Terra.
Η ανάλυση της ομάδας συνέχισε την δουλειά άλλων επιστημόνων
που είχαν προτείνει νωρίτερα ότι τα ορυκτά στην επιφάνεια της Arabia Terra ήταν
ηφαιστειακής προέλευσης. Μια άλλη ερευνητική ομάδα, όταν έμαθε ότι οι
κοιλότητες στην Arabia Terra θα μπορούσε να είναι καλντέρες, υπολόγισε πού θα
μπορούσε να έχει «μετακομίσει» αυτή η στάχτη που δημιουργήθηκε από τις
γιγαντιαίες εκρήξεις. Ταξιδεύοντας με τη φορά του ανέμου προς τα ανατολικά θα
μειωνόταν καθώς έφευγε από τα κέντρα των ηφαιστείων ή στην συγκεκριμένη
περίπτωση από ό,τι έμεινε από αυτά: τις καλντέρες.
«Έτσι, συνεχίσαμε από αυτό το σημείο και είπαμε: ‘Εντάξει
λοιπόν, αυτά είναι ορυκτά που σχετίζονται με παραλλαγμένη ηφαιστειακή στάχτη, κάτι που έχει ήδη καταγραφεί, οπότε τώρα θα ελέγξουμε πώς αυτά τα ορυκτά έχουν
διανεμηθεί, ώστε να διαπιστώσουμε αν ακολουθούν το μοτίβο που θα περιμέναμε να
δούμε σε μια γιγαντιαία έκρηξη’», αναφέρει η Νόβακ.
Η ομάδα χρησιμοποίησε εικόνες από το Compact Reconnaissance
Imaging Spectrometer για τον πλανήτη Άρη. Κοιτώντας τα τοιχία των φαραγγιών και
των κρατήρων που βρίσκονταν από εκατοντάδες μέχρι χιλιάδες μίλια μακριά από τις
καλντέρες, όπου θεωρητικά θα είχε μεταφερθεί η στάχτη από τον αέρα,
επιβεβαίωσαν ότι τα ηφαιστειακά ορυκτά είχαν μετατραπεί σε άργιλο από το νερό.
Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας αυτές τις εικόνες, η ομάδα δημιούργησε
τρισδιάστατους τοπογραφικούς χάρτες της Arabia Terra. Ενσωματώνοντας τα
δεδομένα για τα ορυκτά στους τοπογραφικούς χάρτες από τα φαράγγια και τους
κρατήρες, οι ερευνητές μπόρεσαν να δουν ότι στις περιοχές που ήταν πλούσιες σε
ορυκτά τα στρώματα της στάχτης ήταν πολύ καλά διατηρημένα. Αντί να
διασκορπιστούν από τους ανέμους και το νερό, η στάχτη είχε δημιουργήσει
διαστρωματώσεις με τον ίδιο τρόπο που θα έκανε όταν ήταν φρέσκια.
«Τότε ήταν που διαπίστωσα ότι δεν ήταν σύμπτωση, αυτό είναι
ένα πραγματικό σήμα» είπε ο Τζέικομπ Ρίτσαρντσον, ένας γεωλόγος στο NASA
Goddard ο οποίος εργάστηκε με τους
Γουίλι και Νόβακ. «Ουσιαστικά βλέπαμε αυτό που είχε προβλεφθεί και αυτή ήταν η πιο εκπληκτική στιγμή για εμένα» τονίζει.
Οι ίδιοι επιστήμονες που αρχικά αναγνώρισαν τις καλντέρες το 2013 υπολόγισαν επίσης πόσο υλικό θα έβγαινε από τα ηφαίστεια βάσει του όγκου της κάθε καλντέρας. Αυτή η πληροφορία επέτρεψε στον Γουίλι και τους συνεργάτες να υπολογίσουν το νούμερο των εκρήξεων που θα χρειαζόταν για να παράγει την πυκνότητα της στάχτης που εντόπισαν. Αποδείχθηκε ότι έγιναν χιλιάδες εκρήξεις, λέει ο Γουίλι.
Το ερώτημα που απομένει είναι πώς ένας πλανήτης έχει μόνο
ενός είδους ηφαιστειακών καταλοίπων σε μια περιοχή. Στη Γη τα ηφαίστεια που
είναι ικανά για σούπερ εκρήξεις- η πιο πρόσφατη έγινε 76.000 χρόνια πριν στη
Σουμάτρα της Ινδονησίας- είναι διασκορπισμένα σε όλο τον πλανήτη και συνυπάρχουν
στις ίδιες περιοχές και ηφαίστεια άλλων τύπων.
Ο Άρης έχει επίσης πολλούς τύπους ηφαιστείων, συμπεριλαμβανομένου και του
μεγαλύτερου ηφαιστείου στον Ηλιακό Σύστημα, το Olympus Mons. Είναι εκατό φορές
μεγαλύτερο από το πιο μεγάλο ηφαίστειο στη Γη, το Μάουνα Λόα στην Χαβάη και
είναι γνωστό ως ηφαίστειο-ασπίδα το οποίο εκλύει λάβα με αργό ρυθμό στις
πλαγιές του. Η Arabia Terra ως τώρα είναι η μοναδική περιοχή που έχει δώσει
στοιχεία εκρηκτικών ηφαιστείων στον Άρη.
Είναι πιθανό ότι σούπερ εκρηκτικά ηφαίστεια ήταν
συγκεντρωμένα σε περιοχές της Γης αλλά είτε σταδιακά έσβησαν, είτε άλλαξαν θέση
μαζί με την μετακίνηση των ηπείρων. Τέτοιου είδους ηφαίστεια είναι πιθανό να
υπάρχουν στα φεγγάρια του Δία όπως η Ιώ και στην Αφροδίτη.
Ο Ρίτσαρντον ευελπιστεί ότι η Arabia Terra θα διδάξει κάτι
νέο στους επιστήμονες για τη γεωλογική διαδικασία που διαμορφώνει τους πλανήτες
και τους δορυφόρους. «Ο κόσμος θα διαβάσει την έρευνα μας και θα αναρωτηθεί πώς
ο Άρης, ένας τόσο μικρός πλανήτης, μπορεί να λιώνει αρκετά πετρώματα ώστε να
πυροδοτεί χιλιάδες σούπερ εκρήξεις σε μια μόνο περιοχή. Ελπίζω αυτά τα
ερωτήματα να πυροδοτήσουν πολλές ακόμα έρευνες» τονίζει.