Mars’ın Yüzeyini Yukarı İten Devasa Manto Tüyü

Dev Manto Tüyü, Mars’ın Önceden Düşünüldüğünden Daha Aktif Olduğunu Ortaya Çıkardı

Yörüngesel gözlemler, yüzeyini iten muazzam bir manto tüyünün varlığını ortaya koyuyor. Mars yukarı ve yoğun volkanik ve sismik aktiviteyi sürüyor.

Dünya’da, değişen tektonik plakalar gezegenin yüzeyini yeniden karıştırır ve dinamik bir iç mekan oluşturur. Mars’ta bu tür süreçlerin olmaması nedeniyle, birçok kişi onu son 3 milyar yılda pek bir şeyin olmadığı ölü bir gezegen olarak düşündü.

Arizona Üniversitesi’nden bilim adamları, yüzeyi yukarı doğru iten ve depremlere ve volkanik patlamalara neden olan aktif bir manto bulutunun keşfine ilişkin bir raporla, Mars’ın jeodinamik evrimine ilişkin mevcut görüşlere meydan okuyor. Derginin bu sayısında yayınlanan bulgu Doğa Astronomisigezegenin aldatıcı derecede sessiz yüzeyinin, daha önce düşünülenden daha çalkantılı bir iç mekanı gizleyebileceğini öne sürüyor.

UArizona Ay ve Gezegen Laboratuvarı’nda (LPL) doktora sonrası araştırma görevlisi ve çalışmanın ortak yazarı Adrien Broquet, “Çalışmamız, günümüz Mars’ında dev bir aktif manto tüyünün varlığını ortaya çıkaran çok sayıda kanıt sunuyor” dedi. LPL’de gezegen bilimi doçenti Jeff Andrews-Hanna ile.

Sanatçının, Mars’ın derinliklerinden yükselen ve gezegenin kuzey ovalarında bir ova olan Elysium Planitia’yı yukarı iten aktif bir manto tüyü – büyük bir sıcak ve canlı kaya bloğu – izlenimi. Kredi bilgileri: Adrien Broquet ve Audrey Lasbordes

Manto tüyleri, bir gezegenin derinliklerinden yükselen ve ara katmanı olan mantoyu iterek kabuğunun tabanına ulaşan, depremlere, faylanmalara ve volkanik patlamalara neden olan büyük sıcak ve yüzer kaya bloklarıdır. Örneğin Hawaii ada zinciri, Pasifik levhasının bir manto bulutu üzerinde yavaşça sürüklenmesiyle oluşmuştur.

“Manto tüylerinin Dünya’da aktif olduğuna dair güçlü kanıtlarımız var ve Venüs, ancak Mars gibi küçük ve sözde soğuk bir dünyada bu beklenmiyor, ”dedi Andrews-Hanna. “Mars, 3 ila 4 milyar yıl önce en aktif durumdaydı ve hakim görüş, gezegenin bugün esasen ölü olduğu yönünde.”

Broquet, “Gezegenin tarihinin başlarında muazzam miktarda volkanik aktivite, güneş sistemindeki en yüksek volkanları inşa etti ve kuzey yarımkürenin çoğunu volkanik tortularla kapladı” dedi. “Yakın tarihte meydana gelen küçük faaliyetler, tipik olarak soğuyan bir gezegendeki pasif süreçlere atfedilir.”

Araştırmacılar, Mars’ın ekvatora yakın kuzey ovalarında bir düzlük olan Elysium Planitia adlı Mars’ın başka türlü sıradan olmayan bir bölgesinde şaşırtıcı miktarda aktiviteye çekildi. Milyarlarca yıldır büyük bir faaliyet görmemiş olan Mars’taki diğer volkanik bölgelerin aksine, Elysium Planitia son 200 milyon yılda büyük patlamalar yaşadı.

Andrews-Hanna, “Grubumuz tarafından yapılan önceki çalışma, Elysium Planitia’da Mars’ta bilinen en genç volkanik patlama için kanıt buldu” dedi. “Yaklaşık 53.000 yıl önce küçük bir volkanik kül patlaması yarattı, ki bu jeolojik zamanda esasen dündür.”

Avrupa Uzay Ajansı’nın Mars Express yörünge aracı tarafından çekilen bu görüntü, Cerberus Fossae sistemini oluşturan kırıklardan birine odaklanan eğik bir görünümü gösteriyor. Çatlaklar tepeleri ve kraterleri keserek görece genç olduklarını gösteriyor. Kredi: SA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Elysium Planitia’daki volkanizma, Mars yüzeyi boyunca 800 milden fazla uzanan bir dizi genç çatlak olan Cerberus Fossae’den kaynaklanır. Son zamanlarda, NASAInSight ekibi, Mars depremlerinin veya mars depremlerinin neredeyse tamamının bu tek bölgeden kaynaklandığını tespit etti. Bu genç volkanik ve tektonik aktivite belgelenmiş olmasına rağmen, altta yatan neden bilinmiyordu.

Dünya’da, volkanizma ve depremler ya manto tüyleri ya da levha tektoniği, sürekli olarak kabuğu geri dönüştüren sürüklenen kıtaların küresel döngüsü ile ilişkilendirilme eğilimindedir.

Broquet, “Mars’ın levha tektoniğine sahip olmadığını biliyoruz, bu nedenle Cerberus Fossae bölgesinde gördüğümüz aktivitenin bir manto tüyünün sonucu olup olmadığını araştırdık” dedi.

Lav lambalarında yükselen sıcak balmumu damlalarına benzer olarak görülebilen manto tüyleri. klasik bir olaylar dizisi aracılığıyla Dünya’daki varlıklarını ele verirler. Sıcak tüylü malzeme yüzeyi iterek kabuğu yükseltir ve gerer. Daha sonra dumandan erimiş kaya, geniş volkanik ovalar oluşturan taşkın bazaltları olarak patlar.

Ekip, Elysium Planitia’nın özelliklerini incelediklerinde, Mars’ta aynı olaylar dizisinin kanıtlarını buldular. Yüzey bir milden fazla yükseldi ve bu da onu Mars’ın geniş kuzey ovalarındaki en yüksek bölgelerden biri haline getirdi. Yerçekimi alanındaki ince varyasyonların analizleri, bu yükselmenin bir manto tüyünün varlığıyla tutarlı olarak gezegenin derinliklerinden desteklendiğini gösterdi.

Diğer ölçümler çarpma kraterlerinin tabanının duman yönünde eğimli olduğunu gösterdi, bu da kraterler oluştuktan sonra bir şeyin yüzeyi yukarı ittiği fikrini destekliyor. Son olarak, araştırmacılar bölgeye tektonik bir model uyguladıklarında, 2.500 mil genişliğinde dev bir bulutun varlığının, Cerberus Fossae’yi oluşturmaktan sorumlu uzantıyı açıklamanın tek yolu olduğunu gördüler.

Broquet, “Aktif bir manto tüyü ile görmeyi beklediğiniz şey açısından, Elysium Planitia tüm doğru kutuları işaretliyor” dedi ve bulgunun, gezegen bilimcilerin gezegenlerin termal evrimini incelemek için kullandıkları modeller için bir meydan okuma oluşturduğunu da sözlerine ekledi. “Bu manto tüyü, kabaca Amerika Birleşik Devletleri kıtasındakine eşdeğer bir Mars bölgesini etkiledi. Gelecekteki çalışmalar, orada olması beklenmeyen çok büyük bir manto tüyünü açıklamanın bir yolunu bulmak zorunda kalacak.

Broquet, “InSight’ın Mars’taki jeolojik açıdan en sıkıcı bölgelerden birine – kabaca gezegenin ovalarını temsil etmesi gereken güzel bir düz yüzeye – indiğini düşünürdük” diye ekledi. “Bunun yerine, çalışmamız InSight’ın aktif bir duman kafasının tam üstüne düştüğünü gösteriyor.”

Aktif bir bulutun varlığı, InSight tarafından kaydedilen sismik verilerin yorumlarını etkileyecek ve bu bölgenin Mars için normal olmaktan çok uzak olduğu gerçeğini artık dikkate alması gerekiyor.

Broquet, “Bugün Mars’ta aktif bir manto tüyüne sahip olmak, gezegenin jeolojik evrimini anlamamız için bir paradigma değişikliğidir,” dedi. “Apollo döneminde kaydedilen sismik ölçümlerin ayın çekirdeğinin erimiş olduğunu gösterdiği zamana benzer.”

Yazarlar, bulgularının Mars’taki yaşam için de etkileri olabileceğini söylüyor. İncelenen bölge, yakın jeolojik geçmişinde sıvı su taşkınları yaşadı, ancak nedeni bir sır olarak kaldı. Devam eden volkanik ve sismik aktiviteyi besleyen dumandan gelen ısı aynı zamanda buzu eriterek selleri oluşturabilir ve yerin derinliklerinde yaşamı sürdürebilecek kimyasal reaksiyonları tetikleyebilir.

Andrews-Hanna, keşfin gizemli sismik aktiviteyi ve volkanik aktivitedeki yeniden dirilişi açıklamanın ötesine geçtiğini belirterek, “Dünyadaki mikroplar bu gibi ortamlarda gelişir ve bu Mars için de geçerli olabilir” dedi. “Mars yüzeyinin altında aktif dev bir manto tüyü olduğunu bilmek, gezegenin zaman içinde nasıl geliştiğine dair önemli soruları gündeme getiriyor. “Geleceğin daha fazla sürprizi olduğuna ikna olduk.”

Referans: “Mars’ta Elysium Planitia’nın altında aktif bir manto tüyü için jeofizik kanıt”, A. Broquet ve JC Andrews-Hanna, 5 Aralık 2022, Doğa Astronomisi.
DOI: 10.1038/s41550-022-01836-3