Image
Et krater etter en kollapset slamvulkan i Aserbajdsjan. Foto: Petr Brož, CAS

Et krater etter en kollapset slamvulkan i Aserbajdsjan. Foto: Petr Brož, CAS

Mystiske lavastrømmer på Mars kan være slamvulkaner

Mysteriet med noen lavalignende strømmer på overflaten av Mars kan være løst. En ny studie antyder at de ikke er forårsaket av lava, men av gjørme.

Forskere har lenge diskutert opprinnelsen til mange kjegleformete formasjoner på overflaten på planeten Mars, vår røde naboplanet.

– Det er mange av dem, disse formasjonene finnes i det nordre lavlandet, men også andre steder på Mars, sier Adriano Mazzini, som er forsker ved Senter for jordens utvikling og dynamikk (CEED) på UiO. Han er med på studien som er publisert i Nature Geoscience.

På Mars' overflate er det også observert store utløpskanaler som strekker seg over flere kilometer. Man antar at de er dannet etter katastrofale flomhendelser der store mengder vann strømmet opp fra undergrunnen. Andre hypoteser er at de er fra isbreer eller vulkanisme.

Lava- eller gjørmeutbrudd?

Betydelige flomhendelser i Mars' fortid kan ha gitt store mengder sedimentære avsetninger av for eksempel sand og leire. Dette kan ha skapt ideelle omgivelser for sedimentær vulkanisme, der fragmenter og vann bryter opp til overflaten i strømmer av slam og gjørme.

Et europeisk forskerteam bestemte seg for å få mer kunnskap om disse kjeglene – eller koniske formasjoner som forskerne kaller dem: Var de forsårsaket av slamutbrudd?

For å få svar på dette gjorde de en rekke kontrollerte laboratorieforsøk, Forsøkene ble utført i Open University Mars Chamber, ved Europlanet 2020 i Storbritannia.

Vann som fordampet

I laboratoriet helte de vannrik gjørme i kamre som etterlignet forholdene på Mars. Det betydde svært lavt trykk, kaldt, og i bunnen av kammeret var det sand.

Fakta

Slamvulkan

En landform som er skapt etter utbrudd av gjørme eller slam, vann og gasser. Flere geologiske prosesser kan forårsake dannelse av slike vulkaner.

Slamvulkaner er ikke ekte, vulkanske vulkaner, da de ikke produserer lava og ikke nødvendigvis er drevet av magmatisk aktivitet.

Kilde: Wikipedia

I forsøkene kunne de observere hvordan vannet i gjørmen fordampet og dermed påvirket flyten av gjørmen. De fant også ut at gjørmestrømmene forplantet seg på en lignende måte som lavastrømmer på Hawaii og på Island – såkalte pahoehoer. Lava av denne typen har jevn eller glatt overflate.

Resultatet overrasket forskerne.

– Dette er et veldig spennende og uventet resultat. Vi har en tendens til å forvente at geologiske prosesser, som gjørmestrømmer, skjer på lignende måte som på jorda også andre steder i solsystemet. Dette er basert på våre daglige opplevelser.

– Imidlertid viser eksperimentene våre tydelig at i virkeligheten ville denne enkle prosessen, som vi alle kjenner fra barndommen, vært veldig annerledes på Mars, sier Petr Brož fra Czech Academy of Sciences (CAS).

Svak atmosfære

Det observerte fenomenet i forsøkene er relatert til at atmosfæren på Mars er veldig tynn, faktisk er den omtrent 150 ganger svakere enn atmosfæren på jorda. Og dette har konsekvenser.

Under et slikt overflatetrykk er ikke vannet i gjørmen stabilt. Det begynner å koke og fordampe. Fordampingen av vannet fjerner latent varme fra gjørmen, og til slutt vil den fryse.

Forsøkene viste at gjørmen forplantet seg som en pahoehoe-lavastrøm ned i det kalde underlaget, der den frøs til. Det gjentok seg ved nye utbrudd.

Se filmen som viser labforsøkene i trykkammeret i Open University Mars Chamber:

Slamvulkaner er mulig på Mars

Denne studien viser at slamvulkaner faktisk kan finnes på overflaten av Mars. Imidlertid kan slike landformer ha en vesentlig forskjellig form og se helt annerledes ut enn de jordbaserte slamvulkanene.

Forsøkene kan bety at lignende prosesser også kan gjelde for vulkanske utbrudd på islagte objekter i andre deler av solsystemet, ifølge forskerne bak studien.

– Fra jorda til Mars og utover er sedimentær vulkanisme et spektakulært overflatefenomen som aldri slutter å overraske oss. Denne studien legger en brikke til puslespillet, oppsummerer Adriano Mazzini.

Mazzini har lenge forsket på slamvulkaner, slik som Lusi-utbruddet i Indonesia som tvang 60 000 mennesker å flykte i 2006. Utbruddet er fortsatt aktivt. Dette kan du lese mer om her: Kilden til verdens største slamutbrudd er funnet.

Stor oppmerksomhet i mediene

Forskningsartikkelen i Nature Geoscience er skrevet av et forskerteam fra universiteter i Tsjekkia, Storbritannia, Norge, Frankrike og Tyskland.

Siden studien ble publisert 18. mai har flere medier skrevet om funnene på overflaten på jordas naboplanet. Oppslag i mediene omfatter blant annet BBC ScienceFocus, CNN, EurekAlert!, phys.org, space.com, Cnet og New Scientist.

Den vitenskapelige artikkelen:

Brož, P., Krýza, O., Wilson, L. et al. Experimental evidence for lava-like mud flows under Martian surface conditions. Nat. Geosci. (2020). https://doi.org/10.1038/s41561-020-0577-2

Kontakt:

Adriano Mazzini, forsker ved Senter for Jordens utvikling og dynamikk/CEED