Fakta
En ny studie tyder på at det finnes en vulkan på Mars som har vært aktiv gjennom mer enn to milliarder år. Noe slikt er ikke kjent fra jorden eller noen andre steder i solsystemet.
Oppdagelsen er gjort ved å studere opptil 2,4 milliarder år gamle steiner som har blitt revet løs fra Mars og ramlet ned på jorden.
Den nye studien fører nå til spørsmål om hvordan en vulkan på Mars kan ha vært aktiv så lenge.
Mars-meteoritter
På jorden er det i alt funnet om lag 100 meteoritter som stammer fra Mars.
Den eldste av alle Mars-meteorittene er omkring 4 milliarder år gammel.
En gruppe av 11 Mars-meteoritter minner kjemisk sett om hverandre.
En ny studie viser at den eldste av de elleve Mars-meteorittene (NWA 7635) er omkring 2,4 milliarder år gammel. De andre er 150–600 millioner år gamle.
Forskerne mener at meteorittene stammer fra samme vulkan på Mars.
Kilde: Purdue University, Rasmus Andreasen
I 2012 ble en stein på knapt 200 gram funnet i Algerie.
Det viste seg at det var en helt spesiell meteoritt fra Mars, og den er nå fokus for en ny studie i det vitenskapelige tidsskriftet Science Advances.
Analyser av steinen peker nemlig på at den har blitt påvirket av en vulkan på Mars som har vært aktiv i mer enn to milliarder år.
– Når man står med steinen i hånden, ser den helt vanlig ut. Det var først da vi begynte å undersøke den nærmere at vi fant ut at den var helt spesiell og inneholdt informasjon om et kapittel i planetens historie som er ganske ukjent, forteller Rasmus Andreasen, som er forsker ved Institut for Geoscience ved Aarhus Universitet i Danmark og medforfatter på de nye studiene av Mars-meteoritten.
Rekordlang vulkansk aktivitet
De nye studiene av meteoritten tyder på at det finnes en vulkan på Mars som har vært aktiv gjennom lengre tid enn noen annen vulkan forskerne kjenner til.
– Det ser ut til at vulkanen har vært aktiv i mer enn to milliarder år. Det har vi aldri sett på jorden og heller ikke noen andre steder i solsystemet, forteller Andreasen.
Steinen er hele 2,4 milliarder år gammel, ifølge den nye studien.
Meteor slo steinen løs fra Mars
I de første årene av livet befant steinen seg på Mars, men så skjedde det plutselig noe voldsomt. Forskerne mener at steinen ble revet løs fra overflaten under et stort meteornedslag for 1,1 milliarder år siden.
Steinen fikk så stor fart at den slapp unna tyngdekraften på Mars – som er svakere enn på jorden – og havnet ut i verdensrommet.
Gjennom årtusener svevde steinen gjennom rommet, før den endelig ramlet ned på jorden. Her fikk steinen tildelt navnet Northwest Africa (NWA) 7635 og ble klassifisert som en Mars-meteoritt.
– Det unike ved steinen er at den er 2,4 milliarder år gammel. De andre steinene av denne typen er mye yngre – alle er mellom 150 og 600 millioner år gamle, forteller Andreasen.
Meteoritter fra samme vulkan
I alt har forskerne funnet elleve Mars-meteoritter av samme type som Northwest Africa (NWA) 7635. Alle har samme kjemiske sammensetning, noe som tyder på at de stammer fra samme område.
I den nye studien har forskerne samtidig undersøkt hvor mye kosmisk stråling – stråling fra verdensrommet – meteorittene har blitt utsatt for.
Det kan fortelle hvor lenge steinene har svevd gjennom verdensrommet, og når de forlot Mars.
– Det interessante er at alle steinene forlot Mars på akkurat samme tidspunkt, for 1,1 millioner år siden. Den mest nærliggende forklaringen er at de ble sendt av sted av samme meteorittnedslaget. Da må de ha befunnet seg på det samme sted. De kommer altså fra den samme vulkanen, forklarer Andreasen.
Gigantiske vulkaner på Mars
De elleve meteoritter stammer altså fra samme vulkan, har helt ulik alder.
Mens Northwest Africa (NWA) 7635 ble spyttet ut av vulkanen for 2,4 milliarder år siden, kan forskerne regne ut at den yngste er bare 150 millioner år gammel. Med andre ord må vulkanen har vært aktiv gjennom en periode på mer enn to milliarder år.
Professor James Connelly fra Statens Naturhistoriske Museum ved Københavns Universitet har lest den nye studien, og han synes den er både interessant og solid.
– Ideen om at det er en vulkan på Mars som har vært aktiv i mer enn to milliarder år, stemmer med vi vet om gigantvulkaner på planeten. Vi kjenner ikke til andre vulkaner i solsystemet som har vært aktive like lenge, men det er kanskje fordi vi ikke har like mange prøver derfra, forklarer James Conelly, som selv forsker på meteoritter, men ikke har vært en del av den nye studien.
Vet ikke hvilken vulkan det er
Det finnes flere store vulkaner på Mars, men forskerne vet ikke hvilken meteorittene stammer fra. Det kan være Alba Mons, forteller Rasmus Andreasen.
– Den er ikke så høy, men den er veldig bred. Så i volum er det den største vulkanen på Mars, sier Andreasen.
Han forklarer at nedslagskratre viser hvor gamle de ulike vulkanene er. Jo eldre vulkanen er, jo mer tid har meteorene hatt til å sette spor i form av kratre.
– Ved å telle kratre kan vi si noe om hvor gammel vulkanen er. Alderen på Alba Mons passer godt med alderen fra de elleve steinene. Men det er snakk om gjetting. Steinene kan også stamme fra andre vulkaner, og vi arbeider videre for å finne mer, forklarer Andreasen.
«Utrolig lite» geologisk utvikling på Mars
I tillegg å gi opplysninger om langvarig vulkansk aktivitet på Mars, forteller de elleve Mars-meteorittene om oppbygningen av den røde planetens indre.
– Det interessante er at de unge meteorittene ligner på de eldste. Det innebærer at de kommer fra det samme stedet i mantelen og har undergått den samme utviklingen. Sammensetningen er nærmest konstant gjennom hele historien til Mars. Det viser at det har skjedd utrolig lite geologisk utvikling på Mars i løpet av 4,5 milliarder år, forteller Andreasen.
Han legger til at på jorden finnes det plater i jordskorpen som hele tiden skyver til hverandre, og i revnene mellom platene oppstår det vulkaner som skyter magma fra jordens indre opp til overflaten.
Ingen platetektonikk på Mars
Slik platetektonikk finnes ikke på Mars, forklarer James Connelly.
– På jorden flytter vulkaner seg med tiden fordi jordens plater beveger seg. Slik er det ikke på Mars. Det sitter skorpen fast. Det er nok også derfor en vulkan bli på det samme stedet gjennom to milliarder år. På jorden ville vulkanen ha blitt flyttet av platetektonikken, forklarer Connelly.
Den nye studien reiser nå spørsmålet om hvordan en vulkan kan være aktiv gjennom to milliarder år.
– Uten platetektonikk er det litt vanskelig å se hvor energien som driver vulkanen, har kommet fra. Det har vært melting av magma på det samme stedet i mantelen gjennom veldig lang tid. Spørsmålet er hvor energien til denne smeltingen kommer fra, sier Rasmus Andreasen.
Mars-meteoritter gir ny kunnskap
Med andre ord vet forskerne fortsatt ikke hva som har vært drivkraften bak den langvarige vulkanske aktiviteten.
Den lille steinen – Northwest Africa (NWA) 7635 – som er årsaken til at forskerne i det hele tatt har fått nyss om den voldsomme vulkanske aktiviteten, er bare 1 blant i alt om lag 100 meteoritter fra Mars som har blitt funnet på jorden.
– Selv om ingen astronauter har gått rundt på Mars, har vi fortsatt fragmenter av planetens overflate, takket være disse meteorittene, påpeker Marc Caffee, professor i fysikk og astronomi ved Purdue University, i en pressemelding.
Referanse
Lapen J Thomas mfl. «Two billion years of magmatism recorded from a singel Mars meteorite ejection site», Science Advances februar 2017, DOI: 10.1126/sciadv. 1600922
© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no
