Na Marsu, na východě sopečně-tektonické provincie Tharsis, která má rozlohu jako Evropa, se nachází údolí Valles Marineris. Je to území kaňonů s hloubkou až 10 kilometrů. Na začátku 70. let 20. století ho objevila sonda Mariner 9. Je to pravděpodobně největší tektonický zlom ve sluneční soustavě. Celá desetiletí se nepodařilo prokázat, jak Valles Marineris vlastně vzniklo. Výzkum mezinárodního vědeckého týmu pod vedením Petra Brože z Geofyzikálního ústavu Akademie věd ČR nyní prokázal, že se na dně nejhlubšího kaňonu Coprates Chasma nachází sopky a lávové proudy. Jeho objev publikoval odborný časopis Earth and Planetary Science Letters.

„Tento objev je založen na analýze satelitních fotografií povrchu Marsu ve vysokém rozlišení pořízených americkou sondou Mars Reconnaissance Orbiter. Fotografie umožnily prozkoumat rozsáhlé pole tvořené více než 130 malými kuželovitými útvary a doprovodnými proudy,“ říká hlavní autor studie Petr Brož. „Objevili jsme útvary, které jsou známé z pozemských lávových polí. Jedná se například o charakteristický vzhled povrchu jednotlivých lávových proudů, včetně projevů ztlušťování těchto proudů vlivem vtlačení dalšího množství tekoucí lávy pod již utuhlý povrch. Tato pozorování naznačují, že důvodem vzniku kuželů a proudů byla sopečná činnost spojená s výstupem roztavených hornin, nikoliv tzv. bahenní vulkanismus, jak bylo dříve navrhováno,“ upřesňuje.

„Uvedený závěr podporují i výsledky prostorové analýzy distribuce kuželů, ty naznačují, že materiál musel vystoupit z oblasti hluboko pod povrchem, tedy že šlo spíše o magma,“ doplňuje spoluautor studie Ernst Hauber z Německého střediska pro letectví a kosmonautiku.

Skupina malých sopek a lávových proudů na dně Coprates Chasma, nejhlubší části Valles Marineris. Sopky jsou velmi podobné pozemských sypaným kuželům (snímek byl pořízen americkou sondou Mars Reconnaissance Orbiter, NASA/JPL/University of Arizona, volné dílo).

Mladé sopky

Pozoruhodné je i stáří sopek na dně kaňonu Coprates Chasma. „Z pohledu geologického času jsou sopky totiž velice mladé, vznikly před pouhými 200 až 400 milióny let,“ dodává další spoluautor Gregory Michael ze Svobodné univerzity v Berlíně. K určení stáří sopek využili vědci metodu počítání množství impaktních kráterů nacházejících se na určitě geologické jednotce, v tomto případě na dně kaňonu Coprates Chasma. Tato metoda je založena na skutečnosti, že mladší povrch byl vystaven menšímu množství srážek s cizími objekty než povrch starší. Výsledkem toho je rozdílná četnost impaktních kráterů. Pokud pak má nějaká oblast nízké množství impaktních kráterů, svědčí to o jejím mladém věku.

Přitom na Marsu k většině známé sopečné činnosti došlo mnohem dříve, přibližně před 3,5 miliardy let, tedy relativně krátce po zformování rudé planety. Vědci sice měli k dispozici důkazy, že Mars byl sopečně činný i později, v podstatě po celou dobu své historie, nicméně mladší sopečná činnost byla mnohem méně četná a vázaná většinou na velká sopečná centra. Objevení relativně mladého sopečného pole v jihovýchodní části Valles Marineris, proto naznačuje, že se sopečná aktivita neomezovala pouze na rozsáhlé sopečné provincie Tharsis a Elysium, jak se vědci dříve domnívali, ale zasahovala také do mnohem vzdálenějších oblastí.

„Zjistili jsme, že se v oblasti nachází minerály bohaté na křemík, dokonce jsme zaznamenali i opál,“ uvádí James Wray z amerického Georgijského technického institutu. Čtyřčlenný tým využil data ze spektrometru CRISM, umístěného na palubě sondy Mars Reconnaissance Orbiter, aby získal podrobnější informace o chemickém složení sopečných hornin.

Část kaňonu Coprates Chasma na počítačem vygenerovaném snímku vytvořeném na základě dat evropské sondy Mars Express (ESA/DLR/FU Berlin, CC-BY-SA 3.0 IGO).

Zázračné opály

Opál je beztvarý minerál bohatý na vodu a na křemík a jeho přítomnost naznačuje, že v oblasti mohlo docházet k hydrotermálním procesům. Během nich proudila k povrchu Marsu směs horké vody a rozpuštěných chemických látek. Na Zemi jsou přitom tyto hydrotermální procesy bohatým zdrojem energie, a tím pádem ideálním prostředím pro mikroby. Pokud by na Marsu existoval život, měl by v této oblasti příhodné podmínky.

Předchozí výzkumy hydrotermálních procesů na Zemi ukázaly, že opál, který vzniká vysrážením z křemičitého roztoku, má vysoký potenciál pro uchování biologických známek případného života. Navíc je opál v této oblasti zřejmě o řád mladší než v jiných částech Marsu, kde byl již dříve detekován. Naskýtá se tedy možnost, že pokud existovaly na dně kaňonu nějaké známky mikrobů, mohly by se dochovat v relativně původním stavu.

Na dně kaňonu Coprates Chasma tak zřejmě čekají úžasné vědecké příležitosti pro robotické mise.

Výšková mapa povrchu Marsu v nepravých barvách ukazující pozici systému kaňonů Valles Marineris. Modrá barva označuje oblasti s nejnižší výškou, červená s nejvyšší. (MOLA, NASA/JPL/University of Arizona, volné dílo).

Další informace najdete v tiskové zprávě.

Připravil: Geofyzikální ústav AV ČR a Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR
Úvodní foto: Příklad sypaných kuželů, nejhojnějšího druhu sopek na Zemi (oblast Harrát Lunajjir, Saúdská Arábie, snímek pořídil John Pallister z U.S. Geological Survey, volné dílo).