วันนี้เป็นที่เข้าใจกันดีว่าดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ที่เย็นแห้งและตายทางธรณีวิทยา อย่างไรก็ตามเมื่อหลายพันล้านปีก่อนตอนที่มันยังเด็กดาวฤกษ์มีบรรยากาศที่หนาแน่นและมีน้ำของเหลวบนพื้นผิว หลายล้านปีที่ผ่านมามันยังมีกิจกรรมภูเขาไฟจำนวนมากซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัวของคุณสมบัติที่ยิ่งใหญ่เช่น Olympus Mons ภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ
จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้นักวิทยาศาสตร์ได้เข้าใจว่ากิจกรรมภูเขาไฟบนดาวอังคารถูกขับเคลื่อนโดยแหล่งอื่นนอกเหนือจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกซึ่งดาวเคราะห์นั้นปราศจากสิ่งมีชีวิตหลายพันล้านปี อย่างไรก็ตามหลังจากทำการศึกษาตัวอย่างหินบนดาวอังคารทีมนักวิจัยจากสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกาสรุปว่ามหายุคที่ผ่านมาดาวอังคารมีความว่องไวมากกว่าที่เคยคิดไว้
การศึกษาของพวกเขาในหัวข้อ“ การเต้นของดาวอังคารผ่านการออกเดทของภูเขาไฟที่เลี้ยงด้วยขนนก” เมื่อไม่นานมานี้ปรากฏในวารสารวิทยาศาสตร์ การสื่อสารทางธรรมชาติ. นำโดยเบนจามินโคเฮนนักวิจัยที่มีศูนย์วิจัยสิ่งแวดล้อมมหาวิทยาลัยสก็อต (SUERC) และโรงเรียนวิชาภูมิศาสตร์และธรณีศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์ทีมงานได้ทำการวิเคราะห์อดีตภูเขาไฟดาวอังคารโดยใช้ตัวอย่างอุกกาบาตดาวอังคาร
บนโลกภูเขาไฟส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกซึ่งเกิดจากการพาความร้อนในเสื้อคลุมของโลก แต่บนดาวอังคารกิจกรรมภูเขาไฟส่วนใหญ่เป็นผลมาจากขนนกปกคลุมซึ่งเป็นหินหนืดที่มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นอย่างมากซึ่งมาจากส่วนลึกภายในแมนเทิล นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าพื้นผิวของดาวอังคารยังคงอยู่และเย็นสบายในช่วงไม่กี่พันล้านปีที่ผ่านมา
ด้วยเหตุนี้ภูเขาไฟบนดาวอังคาร (แม้ว่าจะคล้ายกันในลักษณะสัณฐานวิทยาเพื่อปกป้องภูเขาไฟบนโลก) จึงมีขนาดใหญ่กว่าภูเขาไฟบนโลก ยกตัวอย่างเช่น Olympus Mons ไม่เพียง แต่เป็นภูเขาไฟป้องกันที่ใหญ่ที่สุดบนดาวอังคารเท่านั้น แต่ยังใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ ในขณะที่ภูเขาที่สูงที่สุดในโลก - ภูเขาทาคาโอะ Everest - สูง 8,848 ม. (29,029 ฟุต) Olympus Mons มีความสูง 22 กม. (13.6 ไมล์หรือ 72,000 ฟุต)
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของพวกเขาดร. โคเฮนและเพื่อนร่วมงานของเขาใช้เทคนิคการออกเดทด้วยคลื่นวิทยุซึ่งมักใช้เพื่อกำหนดอายุและอัตราการระเบิดของภูเขาไฟบนโลก อย่างไรก็ตามเทคนิคดังกล่าวไม่เคยมีใช้สำหรับป้องกันภูเขาไฟบนดาวอังคาร ด้วยเหตุนี้การศึกษาของทีมตัวอย่างอุกกาบาตดาวอังคารจึงเป็นการวิเคราะห์รายละเอียดครั้งแรกของอัตราการเติบโตในภูเขาไฟบนดาวอังคาร
ตัวอย่างหกตัวอย่างที่ตรวจสอบเรียกว่า nakhlites ซึ่งเป็นอุกกาบาตดาวอังคารที่ก่อตัวขึ้นจากหินบะซอลต์บะซอลต์ประมาณ 1.3 พันล้านปีก่อน สิ่งเหล่านี้มาสู่โลกเมื่อประมาณ 11 ล้านปีก่อนหลังจากเหตุการณ์ถูกกระทบจากใบหน้าของดาวอังคาร ด้วยการวิเคราะห์อุกกาบาตดาวอังคารดาวอังคารทำให้ทีมสามารถค้นพบข้อมูลใหม่เกี่ยวกับอดีตของภูเขาไฟบนดาวอังคารได้ประมาณ 90 ล้านปี
ดังที่ดร. โคเฮนอธิบายในการแถลงข่าวของมหาวิทยาลัยกลาสโกว์:
“ เรารู้จากการศึกษาก่อนหน้านี้ว่าอุกกาบาตนาคไลต์เป็นหินภูเขาไฟและการพัฒนาเทคนิคการนัดพบอายุในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาทำให้ผู้สมัครงานนาคไลท์สมบูรณ์แบบเพื่อช่วยเราเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับภูเขาไฟบนดาวอังคาร”
ขั้นตอนแรกคือการแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างหินนั้นเป็นดาวอังคารที่กำเนิดแน่นอนซึ่งทีมยืนยันโดยการวัดการสัมผัสกับรังสีคอสโมเจน จากนี้พวกเขาพบว่าหินถูกขับออกจากพื้นผิวดาวอังคารเมื่อ 11 ล้านปีก่อนซึ่งส่วนใหญ่เป็นผลมาจากเหตุการณ์กระทบบนพื้นผิวดาวอังคาร พวกเขาใช้เทคนิค radiocopic ความแม่นยำสูงที่รู้จักกันในชื่อ 40Ar /39เท่เดท
สิ่งนี้ประกอบไปด้วยการใช้มวลสารมวลสารของก๊าซมีตระกูลในการวัดปริมาณของอาร์กอนที่สร้างขึ้นในตัวอย่างซึ่งเป็นผลมาจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีตามธรรมชาติของโพแทสเซียม จากสิ่งนี้พวกเขาสามารถรับข้อมูลใหม่เกี่ยวกับพื้นผิวดาวอังคารได้ 90 ล้านปี ผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่ามีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในประวัติศาสตร์ภูเขาไฟระหว่างโลกและดาวอังคาร ดังที่ดร. โคเฮนอธิบายว่า:
“ เราพบว่าชาวนาไลต์ก่อตัวจากการปะทุอย่างน้อยสี่ครั้งตลอดระยะเวลา 90 ล้านปี นี่เป็นเวลาที่นานมากสำหรับภูเขาไฟและนานกว่าภูเขาไฟภูเขาไฟภาคพื้นดินซึ่งโดยปกติจะใช้งานได้เพียงไม่กี่ล้านปีเท่านั้น และนี่เป็นเพียงรอยขีดข่วนพื้นผิวของภูเขาไฟเนื่องจากมีหินจำนวนน้อยมากเท่านั้นที่จะถูกผลักออกจากปล่องภูเขาไฟ - ดังนั้นภูเขาไฟจึงต้องมีการใช้งานมานานกว่านี้”
นอกจากนี้ทีมยังสามารถแคบลงซึ่งภูเขาไฟหินของพวกเขามาจากตัวอย่าง การศึกษาก่อนหน้านี้จัดทำโดยองค์การนาซ่าเปิดเผยผู้สมัครหลายคนสำหรับปล่องภูเขาไฟแหล่ง nakhlite ที่เป็นไปได้ อย่างไรก็ตามมีสถานที่แห่งเดียวที่ตรงกับผลลัพธ์ของพวกเขาในแง่ของอายุของการปะทุของภูเขาไฟและผลกระทบที่จะมีการกดตัวอย่างลงในอวกาศ
ปล่องภูเขาไฟ (ซึ่งปัจจุบันไม่มีชื่อ) ตั้งอยู่ในที่ราบภูเขาไฟที่รู้จักกันในชื่อ Elysium Planitia ประมาณ 900 กิโลเมตร (560 ไมล์) จากยอดภูเขาไฟ Elysium Mons - ซึ่งสูง 12.6 กม. (7.8 ไมล์) มันยังตั้งอยู่ประมาณ 2,000 กม. (1243 ไมล์) ทางเหนือของที่ซึ่งรถแลนด์โรเวอร์อยากรู้อยากเห็นของนาซ่าในปัจจุบันคือ ดังที่โคเฮนอธิบายว่านาซ่ามีภาพถ่ายดาวเทียมที่มีรายละเอียดที่น่าอัศจรรย์ของปล่องภูเขาไฟนี้โดยเฉพาะ
“ มันมีความกว้าง 6.5 กม. และยังคงรักษาระดับการตกกระทบของสิ่งสกปรก” เขากล่าว “ และเราสามารถเห็นแถบแนวนอนหลายวงบนผนังปล่องภูเขาไฟ - ซึ่งบ่งบอกว่าหินก่อตัวเป็นชั้น ๆ โดยที่แต่ละชั้นตีความว่าเป็นลาวาที่แยกจากกัน การศึกษาครั้งนี้สามารถให้ภาพที่ชัดเจนยิ่งขึ้นในประวัติศาสตร์ของอุกกาบาตนาคไลต์และในที่สุดก็กลายเป็นภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ”
ในอนาคตตัวอย่างการกลับมาและภารกิจของลูกเรือไปยังดาวอังคารจะทำให้ภาพนี้ชัดเจนยิ่งขึ้น เนื่องจากดาวอังคารเป็นโลกนั้นเป็นดาวเคราะห์ภาคพื้นโลกซึ่งการรู้ทั้งหมดที่เราสามารถทำได้เกี่ยวกับประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของมันในที่สุดจะปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิธีที่ดาวเคราะห์หินในระบบสุริยะก่อตัวขึ้น ในระยะสั้นยิ่งเรารู้เกี่ยวกับประวัติศาสตร์ภูเขาไฟของดาวอังคารมากที่สุดเท่าที่เราจะสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับการก่อตัวและวิวัฒนาการของระบบสุริยะ
