Nowa teoria opisująca procesy zachodzące na Ziemi może pomóc w rozwiązaniu pewnych marsjańskich zagadek. Tak twierdzi Victor Baker, stojący na czele wydziału hydrologii i zasobów wodnych na Uniwersytecie Arizony, oraz grupa jego współpracowników.

Podczas corocznego zjazdu Amerykańskiego Towarzystwa Geograficznego w tym tygodniu, Baker i Shigenori Maruyama z Tokijskiego Instytutu Technologii wysunęli teorię, że koncepcja “superpióropuszy”, zaproponowana przez Maruyamę w celu wyjaśnienia dynamiki ziemskiej magmy, może znaleźć zastosowanie przy badaniu ogromnej wyżyny na Marsie znanej jako Tharsis.

Pomysł superpióropuszy jest stosunkowo nowy. Jest to część obecnej, rewolucyjnej teorii opisującej długoterminowe procesy wewnątrz Ziemi” – powiedział Baker, który spędził kilka miesięcy tego roku tworząc wraz z Maruyamą interpretację, która znajdzie zastosowanie dla Marsa. Wkład w powstawanie teorii superpióropuszy wnieśli także: geolog James Dohm i hydrolog Justin Ferris z Uniwersytetu Arizony, oraz Robert Anderson z Jet Propulsion Laboratory w Pasadennie w Kalifornii.

Maruyama opisuje trwający pół miliarda lat cykl aktywności superpióropuszy, które najpierw łączą kontynenty w jeden, a później rozbijają je na części. Udało mu się dopasować swą teorię do powszechnie akceptowanej koncepcji płyt tektonicznych, wyjaśniającej sposób, w jaki grubsze, lżejsze płyty kontynentalne dryfują na znajdującej się pod nimi magmie i zderzają się między sobą oraz z cięższymi płytami oceanicznymi. Zderzenia pomiędzy płytami podsycają wulkany (przez transferowanie zestalonych skał z powrotem do płynnej magmy), powodują trzęsienia ziemi i wypiętrzają góry.

Baker proponuje obrazowe porównanie z garnkiem zupy na piecu, by wyjaśnić, jak działa superpióropusz. W naczyniu z bardzo gęstą zupą albo z gulaszem porcja znajdująca się na dnie może utworzyć w miarę spójną masę. Po podgrzaniu, taka część zupy oderwie się od dna i w jednej chwili wypłynie na powierzchnię. Jest to porównywalne do metody przenoszenia się ciepła poprzez magmę z gorącego jądra planety na powierzchnię za pomocą superpióropuszy.

Idąc tym tropem, który Maruyama opisał w Journal of the Geological Society of Japan z 1994 roku, postępująca kolizja pomiędzy Indiami i południowo-wschodnią Azją nie tylko tworzy Himalaje, jest także zapowiedzią powstania superkontynentu (nie trzeba się martwić, mamy jeszcze około 250 milionów lat, zanim to się stanie). Maruyama spekuluje także, że podziemny superpióropusz magmy unosi kontynent afrykański. Jest on rozrywany wzdłuż Wielkiego Uskoku Afrykańskiego. Ponadto, Afryka ma najwyższą średnią wysokość nad poziomem morza ze wszystkich siedmiu kontynentów, pomimo wyraźnego braku wysokich gór.

Baker odnotował, że Tharsis wypiętrza się w porównaniu do otoczenia podobnie jak Afryka. Ponadto Tharsis nosi znamiona długiej historii aktywności tektonicznej, takie jak szczeliny, doliny, wulkaniczne płaskowyże i inne spektakularne oznaki występowania czegoś podobnego do ziemskich superpióropuszy, twierdzi Dohm.

Trójwymiarowy obraz aktywnego wulkanicznie regionu Tharsis, miejsca, gdzie być może znajdowało się w przeszłości dorzecze dostarczające wodę do oceanów i jezior obecnych kiedyś na północnej półkuli Marsa. Być może tu znajduje się okołopowierzchniowa woda lub źródła termalne, w których mogą rozwijać się jakieś formy życia.

Są tam wulkany, które przykryłyby podstawą całą Arizonę i mają 27 kilometrów wysokości. System kanionów rozciąga się na obszarze odpowiadającym wycinkowi Ziemi pomiędzy Nowym Jorkiem a Los Angeles. Wielki Kanion wydaje się przy nich malutki” – mówi Dohm. – “To jest główne źródło ciepła na Marsie. Ma zapewne ponad 3 miliardy lat“.

Rejon Tharsis pokryty jest też widocznymi kanałami, setki razy większymi niż Missisipi. Baker uważa, że są to pozostałości po powodziach, epizodycznych porywach na planecie, która jest zimna i sucha przez 99% czasu.

W jaki sposób Mars zdołał buchać żarem w swej historii? Pod Tharsis mamy superpióropusz, który przez cały czas działał na Marsie” – sugeruje Baker. – “Wiele zjawisk, których inne teorie nie są w stanie wyjaśnić, może być dobrze opisanych przez tę“.

Na przykład, cykl superpióropusza może powodować na Tharsis eksplozje aktywności wulkanicznej, które powodowały krótkoterminowe podgrzanie się powierzchni planety, a co za tym idzie topnienie lodowców i powstanie na powierzchni wody. Wulkany wyrzucają dwutlenek węgla, gaz powodujący powstawanie efektu cieplarnianego i w konsekwencji ogrzanie planety. Uwięziona pod powierzchnią woda wygotowywałaby się do atmosfery.

Baker od dawna był przekonany, że ślady na powierzchni Marsa wyglądające jak koryta rzek rzeczywiście powstały na skutek przepływu wody. W kolejnych po artykule z “Nature” z 1991 roku publikacjach opisał teorię wodnego cyklu marsjańskiego nieco bardziej szczegółowo. Te prace ukazały się w “Nature” tego lata (12 lipca i 15 września). Druga z nich zawierała przekonywujące zdjęcia z ostatnich misji sond marsjańskich.

Pomimo swojego entuzjazmu dotyczącego hipotezy superpióropuszy, Baker ostrzega, że jest ona dopiero opracowywana. Prezentacja na zjeździe Amerykańskiego Towarzystwa Geograficznego była debiutem tego pomysłu. Baker ma nadzieje, że rozwinie się on w pełnowartościową teorię.

Prawdziwy jednak sprawdzian nastąpi, gdy na Ziemię trafią informacje gromadzone przez sondę Mars Odyssey, która została umieszczona na orbicie Marsa 23 października. Ma ona za zadanie ustalić skład marsjańskiej powierzchni. Rezultaty powinny być dostępne pod koniec stycznia.

Mówimy o czymś niegotowym jeszcze na pełne przedstawienie” – mówi Baker o hipotezie superpióropuszy – “Podobnie jak w przypadku wielu znaczących odkryć, wiele osób się z tym nie zgadza. Ale to natura ma odpowiedzi, a nie naukowcy. Ta teoria będzie przyjęta bądź odrzucona w zależności od tego, co nam powiedzą nowe dane z Mars Odyssey“.

Autor

Andrzej Nowojewski