Hvis du tror, at Mars er et ugæstfrit sted lige nu, ville du tage fejl... men det ser ud til, at planetens nuværende tilstand er relativt mild sammenlignet med dens fjerne fortid. For omkring 4 milliarder år siden oplevede en region på den røde planet kaldet Arabia Terra tusindvis af kraftige og eksplosive vulkanudbrud, der fyldte atmosfæren med så meget støv og giftige gasser, at hver af dem kunne ændre Mars-klimaet i flere århundreder. Disse udbrud fandt sted over en periode på omkring 500 millioner år, hvilket betyder, at den tidlige Mars, ligesom den tidlige Jord, engang var meget anderledes, end den ser ud i dag.
"Hvert af disse udbrud kunne have påvirket klimaet - måske gjorde den udsendte gas atmosfæren tættere eller blokerede for Solen og gjorde atmosfæren køligere," siger geolog Patrick Whaley fra NASAs Goddard Space Flight Center. "Mars klimamodellere har meget arbejde at gøre for at prøve at forstå denne vulkanske effekt."
Superudbrud er de kraftigste af alle kendte vulkanudbrud, med en størrelsesorden på 8 - det højeste eksplosive indeks for vulkaner. Et superudbrud sender mere end 1000 kubikkm materiale ud i atmosfæren og ud i det omkringliggende område i en afstand på op til 1000 km. Selvom Arabia Terra oplevede denne form for aktivitet for længe siden, var Whalley og hans team i stand til at opdage beviser for det på Mars-overfladen ved hjælp af data fra Mars Reconnaissance Orbiters Compact Surface Imaging Spectrometer (CRISM).
Området er en interessant topografi oversået med enorme lavninger, der er blevet tolket som nedslagskratere. Dette er ikke urimeligt: Mars er dækket af sådanne kratere. Men i arbejdet i 2013 blev der foreslået en anden oprindelse - det er slet ikke nedslagskratere, men calderaer. Det er fordybninger, der er tilbage, efter at en supervulkan er gået i udbrud – efter at magmaen er strømmet ud, har klippen ovenover ingen strukturel støtte og falder sammen i et slags synkehul.
Også interessant:
- Partikelemission: Er det sikkert for mennesker at flyve til Mars?
- Perseverance-roveren modtog den første prøve af marsjord
Whalley og hans team var fascineret af ideen, men det kan være svært at skelne nedslagskratere fra calderaer uden at se nærmere. Så de ledte efter noget andet - den enorme mængde vulkansk aske, der ville være faldet som følge af disse kolossale udbrud.
Hvor meget materiale, der ville være blevet udstødt, blev modelleret, og virkningen af Mars-atmosfæren på askespredning blev også overvejet. Holdet tog en profil af de vulkanske mineraler og begyndte analysen. De fandt lagdelte sedimenter, der indikerer ændret vulkansk aske i hele regionen. Disse omfattede aluminium-dominerede mineraler såsom montmorillonit, imogolit og allophan.
Et tredimensionelt topografisk kort over Arabia Terra viste, hvordan disse mineraler var arrangeret i lag. De var placeret præcis, hvor de skulle være faldet for 4-3,5 milliarder år siden. Og endelig tillod den forudsagte mængde vulkansk nedfald holdet at regne ud, hvor mange individuelle udbrud der var – og det er et enormt tal, et sted mellem 1 og 000 over 2 milliarder år. Ifølge forskernes skøn kunne denne aktivitet kontrolleres af lidt mere end et halvt dusin supervulkaner, hvis hver af dem brød ud hvert par millioner år.
Det er meget overraskende, siger forskerne. På Jorden er supervulkaner ukendte i sådanne klynger, de optræder i områder, hvor der er andre typer vulkaner. Og det ser ikke ud til, at der kun er én type vulkan på Mars. Så hvorfor skulle Arabia-Terra synes at være det eneste sted, hvor vulkanske monstre lever? Og hvorfor har vi ikke fundet andre supervulkaner på Mars?
Læs også: