Categorieën
Aarde Artikelen Mars

IJslandse vulkanen onthullen de hete geschiedenis van Mars.

Vulkaanuitbarstingen zijn nauw verbonden met het leven. Wetenschappers gebruiken de huidige uitbarstingen in IJsland om de mogelijke geschiedenis van het leven op Mars te begrijpen.

1*. De nieuwe vulkanische kloven zijn meer buitenaards dan dat ze eerst lijken te zijn.

Na 15 maanden van steeds intensere en ontwrichtende aardbevingen op het IJslandse schiereiland Reykjanes, heeft de regio eindelijk wat druk weggenomen. Op 19 maart bulderde lava uit de grond in de onbewoonde vallei van Geldingadalur, de eerste keer in 800 jaar dat deze zuidwestelijke strook land opgeschud is door een uitbarsting.

Vulkanologen zijn enthousiast, maar dit spektakel is niet alleen een kans om de vurige onderwereld van IJsland te verkennen. Het is ook een venster op een geheel andere wereld. “De uitbarsting is naar mijn mening een fantastische analoog voor Mars”, zei Christopher Hamilton , een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Arizona.

(Deze uitbarsting trok heel wat publiek. Het was dan ook een uniek verschijnsel.)

Een vulkaan is een opening in het oppervlak van een planeet waar gesmolten gesteente (magma), gas en brokstukken van vast gesteente (tefra) door naar buiten komen. Rond zulke openingen wordt vaak met dit materiaal een berg gevormd. Men sprak daarom vroeger van een vuurspuwende berg. De momenten waarop materiaal door een vulkaan wordt uitgestoten worden uitbarstingen of erupties genoemd.

Op de Aarde worden vulkanen vooral aangetroffen in gebieden waar tektonische platen aan elkaar grenzen, dus de plaatsen waar ook aardbevingen voorkomen. Een uitzondering hierop vormen hotspots. Dit zijn gebieden waar heet materiaal uit de mantel door de aardkorst heen naar boven komt. Naar schatting zijn er wereldwijd zo’n 1500 actieve vulkanen op land, waarvan ca. 55 jaarlijks tot uitbarsting komen.[bron?]

2*. Vulkanen komen ook op andere steenachtige planeten en manen binnen het zonnestelsel voor. Zo zijn op de planeten Venus en Mars en de manen Io, bij Jupiter, en Triton, bij Neptunus, vulkanen waargenomen. Van de laatste twee wordt vermoed dat ze vloeibare stikstof of methaan uitstoten, het vulkanisme waarbij dit optreedt wordt cryovulkanisme genoemd.

De wetenschap waarbij vulkanen en aan vulkanisme gerelateerde verschijnselen worden bestudeerd, heet vulkanologie. Vulkanische vlakten, geisers, warmwaterbronnen en kokende modderbronnen zijn verschijnselen die in de buurt van vulkanen kunnen worden aangetroffen, maar omdat ze geen uitgesproken reliëf kennen zijn het geen vulkanen. Ze ontstaan doordat de aardkorst in de buurt van vulkanen dunner is dan op andere plaatsen.


1* : Quantamagazine.org

2* : wikipedia


Voor vulkanologen was deze eruptie een unieke gelegenheid om nader onderzoek te doen. Het volgende artikel gaat over hun bevindingen:

(Bron:) Quantamagazine.org


Mars is ongetwijfeld een vulkanische planeet. In zijn vroegste tijdperken bouwde het vulkanen zo immens dat hun formatie het oppervlak vervormde. Op een gegeven moment zorgden ze ervoor dat de hele planeet 20 graden kantelde. De vulkanische output nam geleidelijk af, maar Mars bleef het grootste deel van zijn leven kleine vulkanen maken en lava morsen. Het kan vandaag zelfs vulkanisch actief zijn , met magma dat nog steeds onder de grond gorgelt, misschien voorbereidend op een toekomstige uitbarsting.

Toch wordt er weinig concreet begrepen over de oorsprong, de evolutie en het gedrag van het vulkanisme van Mars, wat een van de redenen is waarom onderzoekers enthousiast zijn om de uitbarsting van Geldingadalur als een analoog te gebruiken.

In de loop van de geschiedenis van Mars, toen zich gigantische vulkanische provincies vormden en de wereld afkoelde en kromp, werden delen van het oppervlak samengedrukt terwijl andere uit elkaar werden getrokken. En op plaatsen waar de korst splitste, barstte het magma van Mars uit kloven.

De nieuwe spleet vormde op 23 maart een steile kegel, met een kleinere kegel op de flank.

De uitbarsting van Geldingadalur begon ook langs een spleet. Lava borrelt de afgelopen twee weken in een gestaag tempo uit een vreemd gevormde kegel en vult langzaam de vallei. Zoals typerend is voor dit soort uitbarstingen, zowel op aarde als op Mars, opende een tweede spleet – misschien een van de vele die nog zouden komen – net ten noorden van de eerste op 5 april, waardoor zijn eigen fonteinen en lavarivieren ontstonden.

Deze kleine krampaanval werd mogelijk gemaakt door de locatie van het schiereiland: het ligt bovenop de Mid-Atlantische Rug, de vulkanische kloof die Amerika wegduwt van Europa en Afrika. Deze tektonische scheiding gebeurt normaal gesproken met de snelheid waarmee je teennagels groeien, maar de furieuze tektonische temblorsvoorafgaand aan de uitbarsting suggereren dat het een tijdelijke snelheidsboost heeft gekregen, waardoor magma invallen kan doen in de nieuwe vacatures in de ondiepe korst.

Als de leiding naar het magma eronder open blijft, zou de uitbarsting van Geldingadalur uiteindelijk een kleine schildvulkaan kunnen vormen, een extreem brede magmatische heuvel met een zeer lage hoek. Zo’n bouwwerk zou vergelijkbaar zijn met die overal op Mars te vinden zijn, zei Hamilton, wat betekent dat deze uitbarsting wetenschappers in staat zou kunnen stellen om er een in realtime op aarde te zien groeien.

Nieuwsgierige lokale bewoners zijn getuige geweest van de uitbarsting van Geldingadalur, die op ongeveer een uur rijden van de hoofdstad Reykjavik ligt.
Christopher Hamilton



In een andere gelijkenis met Mars betreft de uitbarsting basalt, een magma met een honingachtige viscositeit. Basalt komt veel voor bij veel vulkanen, maar het magma van de Geldingadalur-uitbarsting heeft een bijzonder vloeibare consistentie. Zijn magma komt rechtstreeks uit de mantel en snelt dwars door de korst. Het “stopte niet echt te veel op zijn weg naar de oppervlakte”, zei Tracy Gregg , een planetaire vulkanoloog aan de Universiteit van Buffalo. “Het vormde zich, en toen had het plaatsen om naartoe te gaan en dingen te doen.”

Bij uitbarstingen van Mars ging het vaak om een ​​buitengewoon vloeiende versie van basalt, wat suggereert dat de vulkanen soms loodgieterswerk in IJslandse stijl hadden.

Maar misschien wel de meest opwindende correlatie tussen Mars en IJsland is hoe hun vulkanische activiteit de biologie kan beïnvloeden.

Mars had veel uitbarstingen waar magma ijs ontmoette. En als je geïnteresseerd bent in wat er gebeurt als magma ijs ontmoet, dan is IJsland the place to be. “IJsland is een ongelooflijke plek en een van de beste analogen voor Mars die we op aarde hebben”, zegt Arola Moreras Marti , een onderzoeker aan de Universiteit van St. Andrews die biosignaturen op Mars bestudeert.

De uitgestrekte Vatnajökull-gletsjer van IJsland ligt bijvoorbeeld bovenop verschillende vulkanen . Magma in deze vulkanen drijft hete hydrothermale poelen aan het oppervlak aan, waar Moreras Marti op zoek gaat naar microbieel leven. “Daarin vind je microben,” zei ze, “de meest krankzinnige microben.”

Terwijl magma van de uitbarsting van Geldingadalur het grondwater ontmoet, creëert het nieuwe hydrothermale poelen aan de oppervlakte, evenals zinderend hete vijvers en stromen ondergronds. Dit gebeurde de hele tijd in het verleden van Mars – het kan zelfs nu gebeuren – toen magma stenen kookte en waterstof, kooldioxide, methaan, ijzer, sulfaten en andere verbindingen vrijgaf die microben kunnen gebruiken om zichzelf in stand te houden. Dit soort verbindingen worden ook rond de drassige ondergrond van Geldingadalur getransporteerd, waardoor chemische onevenwichtigheden ontstaan ​​waar microben van gedijen.

Magma is misschien uitermate dodelijk voor ons, maar de microben onder Geldingadalur “houden er waarschijnlijk van”, zei Moreras Marti.

Het schiereiland Reykjanes is alleen te voet bereikbaar of in speciaal uitgeruste terreinwagens die onderzoekers gebruiken om apparatuur te vervoeren.
Christopher Hamilton



Het oppervlak van Mars is lange tijd een bestraalde woestijn geweest die ongeschikt is voor leven. Maar wat er vandaag in Geldingadalur gebeurt, gebeurde en gebeurt misschien nog steeds op Mars. Op elk moment in de afgelopen 4,5 miljard jaar, telkens wanneer hete rotsen water ontmoetten, zouden ondergrondse hydrothermale netwerken opduiken. Afgeschermd van de dodelijke straling die het oppervlak bombardeert, zouden deze ondergrondse schuilplaatsen relatief bewoonbare omgevingen zijn.

Mars was ook aanzienlijk natter toen het jong was, met een dikkere stralingsblokkerende atmosfeer. Lang geleden konden microben aan de oppervlakte hebben bestaan.

Daar zouden ze periodiek zijn gekookt door lavastromen te steriliseren, en dat is precies wat er vandaag in Geldingadalur gebeurt. De lava doodt reeds bestaand microbieel leven in de bodem. De komende maanden en jaren zal een gloednieuw ecosysteem uit de as van het oude verrijzen.

Dat is een van de redenen waarom Hamilton er is. Toen borden wezen op een aanstaande uitbarsting op het schiereiland, kwamen Hamilton en zijn collega’s in actie. “Zodra we de eerste aardbevingszwermen zagen, gingen we in principe alle verschillende gebieden bemonsteren om een ​​idee te krijgen van wat de basis microbiële ecologie zou zijn,” zei hij.

Christopher Hamilton, een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Arizona, gebruikt een lasergebaseerd kaartinstrument om de lavastromen te meten.
Christopher Hamilton

Hamilton en anderen zullen doorgaan met het nemen van microbiële monsters uit de bodem en ook uit de lucht, omdat binnendringende microben er misschien de voorkeur aan geven naar binnen te glijden in plaats van te zwemmen. (Mogelijk moeten er ook monsters worden genomen uit de laarzen van mensen, zei Hamilton, om te proberen eventuele verstekelingen op te sporen – een duidelijk aards, niet Mars-probleem.)

Wetenschappers zullen ook de lava zelf proeven. Slechts enkele weken na de uitbarsting van de Eyjafjallajökull in IJsland in 2010, ontdekten wetenschappers niet alleen dat microben de omliggende grond hadden gekoloniseerd, maar dat ze zelf op de nieuwe lavastromen leefden . “De lava was nog steeds heet”, zei Mario Toubes-Rodrigo , een microbioloog aan de Open Universiteit, die uitlegde dat de bezoekende wetenschappers uiterst voorzichtig moesten zijn. “Ik denk dat een paar van hun laarzen ook zijn gesmolten.”

Maar misschien wel het belangrijkste: de onderzoekers zullen de evolutie van ondergrondse ecologieën kunnen volgen vanaf het moment dat er een nieuwe habitat verschijnt. Dat maakt de ondergrondse shenanigans bij Geldingadalur een zeldzaam en bijna ideaal biologisch simulacrum van wat er ooit is gebeurd of nog steeds gebeurt op Mars.

De uitbarsting zou de komende dagen of weken kunnen verdwijnen. Omgekeerd zou het jaren, misschien wel decennia kunnen blijven uitbarsten, net als de 35-jarige Pu’u ‘Ō’ō-uitbarsting op de flanken van de Kīlauea-vulkaan in Hawaï. Als dat zo is, zal deze site een trekpleister worden voor zowel planetaire wetenschappers als astrobiologen: een langlevend, veilig en gemakkelijk toegankelijk natuurlijk laboratorium om twee planeten beter te begrijpen voor de prijs van één uitbarsting.

Er is echter één cruciaal verschil: de schaal van de evenementen. De lavastromen van Mars waren overweldigend productief en produceerden vaak genoeg lava om binnen een paar weken een landmassa ter grootte van het Verenigd Koninkrijk te begraven. Dat maakt de uitbarsting van Geldingadalur tot een “lavaveld op modelschaal “, zei Tobias Dürig , een vulkanoloog aan de Universiteit van IJsland. Het is een uitbarsting van Mars in miniatuur.

Alles bij elkaar genomen, is dat waarschijnlijk het beste.

VERWANT:


  1. Rumbles on Mars verheffen de hoop op ondergrondse magmastromen
  2. Wetenschappers ontdekken de universele geometrie van de geologie
  3. Continenten van de onderwereld komen in beeld

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s