Οι επιστήμονες παρατήρησαν για πρώτη φορά το σχηματισμό Medusae Fossae (ΠΔΠ) τη δεκαετία του 1960, χάρη στις προσπάθειες του Ναύτης διαστημόπλοιο. Αυτή η μαζική εναπόθεση μαλακού, ιζηματογενή πετρώματος εκτείνεται για περίπου 1.000 km (621 mi) κατά μήκος του ισημερινού και αποτελείται από κυματοειδείς λόφους, απότομα mesas και περίεργες κορυφογραμμές (γνωστές και ως yardangs) που φαίνεται να είναι το αποτέλεσμα της διάβρωσης του ανέμου. Επιπλέον, ένα ασυνήθιστο χτύπημα πάνω από αυτόν τον σχηματισμό προκάλεσε επίσης μια θεωρία συνωμοσίας UFO.
Περιττό να πούμε ότι ο σχηματισμός υπήρξε πηγή επιστημονικής περιέργειας, με πολλούς γεωλόγους να προσπαθούν να εξηγήσουν πώς θα μπορούσε να σχηματιστεί. Σύμφωνα με μια νέα μελέτη από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, η περιοχή ήταν το αποτέλεσμα της ηφαιστειακής δραστηριότητας που πραγματοποιήθηκε στον Κόκκινο Πλανήτη πριν από περισσότερα από 3 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτά τα ευρήματα θα μπορούσαν να έχουν δραστικές επιπτώσεις στην κατανόηση των επιστημόνων από το εσωτερικό του Άρη και ακόμη και στο παρελθόν του για δυνατότητα κατοίκησης.
Η μελέτη - η οποία εμφανίστηκε πρόσφατα στο Περιοδικό Γεωφυσικής Έρευνας: Πλανήτες υπό τον τίτλο «Η πυκνότητα του σχηματισμού Medusae Fossae: Επιπτώσεις στη σύνθεση, την προέλευση και τη σημασία του στην ιστορία του Άρη» - διεξήχθη από τους Lujendra Ojha και Kevin Lewis, έναν μελετητή του Blaustein και έναν βοηθό καθηγητή στο τμήμα της Γης και της Πλανητικής Επιστήμης στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, αντίστοιχα.
Η προηγούμενη δουλειά του Ojha περιλαμβάνει την εύρεση ενδείξεων ότι το νερό στον Άρη συμβαίνει σε εποχιακές ροές άλμης στην επιφάνεια, που ανακάλυψε το 2010 ως προπτυχιακός φοιτητής. Ο Lewis, εν τω μεταξύ, έχει αφιερώσει μεγάλο μέρος της ακαδημαϊκής του καριέρας στην εις βάθος μελέτη της φύσης των ιζηματογενών πετρωμάτων στον Άρη για να προσδιορίσει τι μπορεί να μας πει αυτό το γεωλογικό ρεκόρ για το παρελθόν κλίμα και τη βιωσιμότητα αυτού του πλανήτη.
Όπως εξήγησε ο Ojha, η μελέτη του σχηματισμού Medusa Fossae είναι κεντρική για την κατανόηση της γεωλογικής ιστορίας του Άρη. Όπως και η περιοχή Tharsus Montes, αυτός ο σχηματισμός σχηματίστηκε σε μια εποχή που ο πλανήτης ήταν ακόμα γεωλογικά ενεργός. «Αυτή είναι μια τεράστια κατάθεση, όχι μόνο σε κλίμακα του Άρη, αλλά και από την άποψη του ηλιακού συστήματος, γιατί δεν γνωρίζουμε καμία άλλη κατάθεση που να είναι έτσι», είπε.
Βασικά, ο ιζηματογενής βράχος είναι το αποτέλεσμα της σκόνης και των συντριμμιών βράχου που συσσωρεύονται στην επιφάνεια ενός πλανήτη και σκληραίνονται και στρώνονται με την πάροδο του χρόνου. Αυτά τα στρώματα χρησιμεύουν ως γεωλογικά αρχεία, υποδεικνύοντας τους τύπους διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στην επιφάνεια κατά τον χρόνο κατάθεσης των στρωμάτων. Όσον αφορά τον σχηματισμό Medusae Fossae, οι επιστήμονες δεν ήταν σίγουροι εάν ο άνεμος, το νερό, ο πάγος ή οι ηφαιστειακές εκρήξεις ήταν υπεύθυνες για τις εναποθέσεις.
Στο παρελθόν, έγιναν μετρήσεις ραντάρ του σχηματισμού που έδειχναν ότι η Medusae Fosssae είχε ασυνήθιστη σύνθεση. Ωστόσο, οι επιστήμονες δεν ήταν σίγουροι αν ο σχηματισμός έγινε από πολύ πορώδη βράχο ή από μείγμα βράχου και πάγου. Για χάρη της μελέτης τους, οι Ojha και Lewis χρησιμοποίησαν δεδομένα βαρύτητας από διάφορους τροχιακούς Άρη για να μετρήσουν την πυκνότητα του σχηματισμού για πρώτη φορά.
Αυτό που βρήκαν ήταν ότι ο βράχος είναι ασυνήθιστα πορώδης και περίπου τα δύο τρίτα τόσο πυκνά όσο το υπόλοιπο φλοιό του Άρη. Χρησιμοποίησαν επίσης δεδομένα ραντάρ και βαρύτητας για να δείξουν ότι η πυκνότητα του σχηματισμού ήταν πολύ μεγάλη για να εξηγηθεί από την παρουσία πάγου. Από αυτό, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο βαριά πορώδης βράχος έπρεπε να είχε κατατεθεί από ηφαιστειακές εκρήξεις όταν ο Άρης ήταν ακόμα γεωλογικά ενεργός - περίπου. Πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια.
Καθώς αυτά τα ηφαίστεια εξερράγησαν, ρίχνοντας τέφρα και βράχους στην ατμόσφαιρα, το υλικό θα έπεφτε στη συνέχεια πίσω στην επιφάνεια, δημιουργώντας στρώματα και ρέοντας κάτω από λόφους. Μετά από αρκετό χρόνο, η τέφρα θα είχε παγιδευτεί σε βράχο, ο οποίος διαβρώθηκε αργά με την πάροδο του χρόνου από ανέμους και καταιγίδες σκόνης του Άρη, αφήνοντας τους επιστήμονες του σχηματισμού να βλέπουν εκεί σήμερα. Σύμφωνα με τον Ojha, αυτά τα νέα ευρήματα υποδηλώνουν ότι το εσωτερικό του Άρη είναι πιο περίπλοκο από ό, τι πιστεύεται προηγουμένως.
Ενώ οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και αρκετό καιρό ότι ο Άρης έχει κάποια πτητικά - δηλαδή νερό, διοξείδιο του άνθρακα και άλλα στοιχεία που γίνονται αέρια με ελαφρές αυξήσεις της θερμοκρασίας - στην κρούστα του που επιτρέπει περιοδικές εκρηκτικές εκρήξεις στην επιφάνεια, το είδος της έκρηξης που απαιτείται Η δημιουργία της περιοχής Medusa Fossae θα ήταν τεράστια. Αυτό δείχνει ότι ο πλανήτης μπορεί να έχει τεράστιες ποσότητες πτητικών στο εσωτερικό του. Όπως εξήγησε η Ojha:
«Αν επρόκειτο να διανείμετε τα Medusae Fossae σε παγκόσμιο επίπεδο, θα έδινε ένα στρώμα πάχους 9,7 μέτρων (32 πόδια). Δεδομένου του τεράστιου μεγέθους αυτής της κατάθεσης, είναι πραγματικά απίστευτο επειδή υπονοεί ότι το μάγμα δεν ήταν μόνο πλούσιο σε πτητικά και επίσης ότι έπρεπε να είναι πλούσιο σε πτητικά για μεγάλα χρονικά διαστήματα. "
Επιπλέον, αυτή η δραστηριότητα θα είχε δραστικό αντίκτυπο στην παλαιότερη κατοικησιμότητα του Άρη. Βασικά, ο σχηματισμός του σχηματισμού Medusae Fossae θα είχε συμβεί σε ένα κεντρικό σημείο στην ιστορία του Άρη. Μετά την έκρηξη, τεράστιες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα και (πιθανότατα) μεθανίου θα είχαν εκτοξευτεί στην ατμόσφαιρα, προκαλώντας ένα σημαντικό φαινόμενο θερμοκηπίου.
Επιπλέον, οι συγγραφείς ανέφεραν ότι η έκρηξη θα είχε εκτοξεύσει αρκετό νερό για να καλύψει τον Άρη σε έναν παγκόσμιο ωκεανό πάχους άνω των 9 cm (4 ίντσες). Αυτό το φαινόμενο του θερμοκηπίου που προέκυψε θα ήταν αρκετό για να διατηρήσει την επιφάνεια του Άρη ζεστή μέχρι το νερό να παραμείνει σε υγρή κατάσταση. Ταυτόχρονα, η αποβολή ηφαιστειακών αερίων όπως το υδρόθειο και το διοξείδιο του θείου θα άλλαζε τη χημεία της επιφάνειας και της ατμόσφαιρας του Άρη.
Όλα αυτά θα είχαν δραστικό αντίκτυπο στην πιθανή κατοικησιμότητα του πλανήτη. Επιπλέον, όπως ανέφερε ο Kevin Lewis, η νέα μελέτη δείχνει ότι οι έρευνες βαρύτητας έχουν τη δυνατότητα να ερμηνεύουν το γεωλογικό αρχείο του Άρη. "Οι μελλοντικές έρευνες βαρύτητας θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη διάκριση μεταξύ πάγου, ιζημάτων και πυριγενών πετρωμάτων στον άνω φλοιό του πλανήτη", είπε.
Η μελέτη των επιφανειακών χαρακτηριστικών του Άρη και της γεωλογικής ιστορίας μοιάζει πολύ με το ξεφλούδισμα ενός κρεμμυδιού. Με κάθε στρώμα που ξεφλουδίζουμε, παίρνουμε ένα άλλο κομμάτι του παζλ, το οποίο μαζί προσθέτει μια πλούσια και ποικίλη ιστορία. Τα επόμενα χρόνια και δεκαετίες, περισσότερες ρομποτικές αποστολές θα μελετήσουν την επιφάνεια και την ατμόσφαιρα του Ερυθρού Πλανήτη για να προετοιμαστούν για μια ενδεχόμενη αποστολή μέχρι το 2030.
Όλες αυτές οι αποστολές θα μας επιτρέψουν να μάθουμε περισσότερα για τον πιο ζεστό, υγρό παρελθόν του Άρη και για το αν υπήρχε ή όχι εκεί κάποια στιγμή (ή ίσως, ακόμα!)
