Auf dem Mars befindet sich der größte Vulkan des Sonnensystems, Olympus Mons, und die vulkanische Aktivität hat einen tiefgreifenden Einfluss darauf, den Planeten in den Zustand zu bringen, in dem er sich heute befindet. Jetzt zeigen neue Beweise, dass Vulkanausbrüche auf dem alten Mars unglaublich dramatisch waren, mit Tausenden von „Supereruptionen“, die riesige Mengen an Staub und Gasen in die Luft schleuderten und die Sonne blockierten.
Beginnend vor etwa 4 Milliarden Jahren stieg die vulkanische Aktivität auf dem Mars in einen Zeitraum von etwa 500 Millionen Jahren an, als Supereruptionen Wasserdampf, Kohlendioxid und giftiges Schwefeldioxid in die Atmosphäre speien. Diese Eruptionen verbreiteten eine dicke Aschedecke über Tausende von Kilometern um die Vulkane und schleuderten laut NASA das Äquivalent von 400 Millionen olympischen Schwimmbecken aus geschmolzenem Gestein und Gas.
Es gab so viele dieser Aktivitäten, dass sie das Klima des gesamten Planeten veränderten, so der Hauptautor der Studie, Patrick Whelley, ein Geologe am Goddard Space Flight Center der NASA. „Jeder dieser Ausbrüche hätte erhebliche Auswirkungen auf das Klima gehabt – vielleicht hat das freigesetzte Gas die Atmosphäre dicker gemacht oder die Sonne blockiert und die Atmosphäre kälter gemacht“, sagte Whelley in einer Erklärung. „Modellierer des Marsklimas werden noch einiges zu tun haben, um die Auswirkungen der Vulkane zu verstehen.“
Whelley und seine Kollegen untersuchten riesige Becken in der Marsoberfläche, von denen ursprünglich angenommen wurde, dass sie von Asteroideneinschlägen stammen. Aber in jüngerer Zeit erkannten Forscher, dass die Krater tatsächlich die Stätten uralter Vulkane sein könnten, die in sich zusammengebrochen waren.
“Wir haben diese Zeitung gelesen und waren daran interessiert, weiterzuverfolgen, aber anstatt nach Vulkanen selbst zu suchen, suchten wir nach der Asche, weil man diese Beweise nicht verbergen kann”, sagte Whelley.
Sie untersuchten ein Gebiet namens Arabia Terra und suchten mit dem Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars Instrument des Mars Reconnaissance Orbiter nach der Art und Weise, wie vulkanische Mineralien über die Oberfläche verteilt sind. Sie fanden diese vulkanischen Mineralien sogar Tausende von Kilometern von den Kratern entfernt und verwendeten topografische 3D-Karten, um zu sehen, dass die Asche in konsistenten Schichten abgelagert worden war, was darauf hindeutet, dass sie ungefähr zur gleichen Zeit abgelagert wurde. Darüber hinaus waren die Schichten so dick, dass die Asche aus Tausenden von Supereruptionen entstanden sein muss.
Derzeit ist die Region Arabia Terra der einzige Ort auf dem Mars, an dem Beweise für diese riesigen explosiven Vulkanausbrüche gefunden wurden, was dies zu einem besonderen Ort auf dem Planeten macht.
„Die Leute werden unsere Zeitung lesen und fragen: ‚Wie? Wie konnte der Mars das tun? Wie kann ein so winziger Planet genug Gestein schmelzen, um Tausende von Supereruptionen an einem Ort anzutreiben?’“, sagte Co-Autor Jacob Richardson. “Ich hoffe, dass diese Fragen viele andere Forschungen anregen.”
Die Forschung wird in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht.
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