science >> Wetenschap >  >> Natuur

Badlands in New Mexico helpen onderzoekers om lavastromen uit het verleden van Mars te begrijpen

Een luchtfoto van het McCartys-stroomveld in het westen van New Mexico, die twee keer zo groot is als Washington, D.C. Scheuren in de rots laten zien hoe de lava kromp toen hij afkoelde. Ook zijn er inflatiekuilen te zien:kuilen die ontstonden toen de lava stroomde en rond een obstakel werd opgeblazen. Krediet:Christopher Hamilton

Planetaire wetenschappers gebruiken een vulkanisch stromingsveld in New Mexico om uit te zoeken hoe lang vulkanische uitbarstingen op Mars kunnen hebben geduurd, een bevinding die onderzoekers zou kunnen helpen bepalen of Mars ooit gastvrij was voor leven.

Mensen zien New Mexico meestal niet als een vulkanisch actieve plaats, maar het heeft enkele van de jongste (geologisch gesproken) grote lavastromen in de continentale Verenigde Staten.

Christoffel Hamilton, een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Arizona, heeft een bepaalde stroom bestudeerd, de McCarty's, bijna 10 jaar. Verborgen in het volle zicht langs Route 66, de McCartys maakt deel uit van een groot vulkanisch stromingsveld in het El Malpais National Monument in New Mexico dat enkele duizenden jaren geleden is uitgebarsten. El Malpais, of de badlanden, is zo genoemd naar de verlatenheid, rotsachtig landschap dat het omvat.

Hamilton en zijn collega's proberen te begrijpen hoe lang het duurde voordat het McCartys-stroomveld werd neergelegd, wat hen zal helpen begrijpen hoe eerdere uitbarstingen op aarde en Mars het vermogen van hun planeet om leven te herbergen beïnvloedden.

Hoe lang een lavastroom duurt, helpt bij het bepalen van het effect van een uitbarsting op de bewoonbaarheid van een planeet. Lava's die in de loop van dagen of weken snel zijn uitgebarsten, kunnen veel gas in de atmosfeer afgeven en mogelijk het klimaat van een planeet veranderen. Maar lava's die in de loop van jaren of decennia langzaam zijn uitgebarsten, kunnen warmte in de grond afgeven, die grondwater kan verwarmen en hydrothermische systemen kan genereren die exotische vormen van microbieel leven ondersteunen.

Krediet:American Geophysical Union

"Ik denk er graag over na als de schildpad en de haas, Hamilton zei. "Je laat dezelfde hoeveelheid materiaal uitbarsten, maar wordt het gedaan in dit geleidelijke proces, of gebeurt dit in een zeer snel proces?"

Naarmate lava vordert, het blaast op, net als rijzend brood. Terwijl de buitenste lava afkoelt, het vormt een korst die wetenschappers kunnen meten. In een nieuwe studie in AGU's Journal of Geophysical Research:Planeten , Hamilton en zijn collega's maten hoe dik de McCartys-korst is om te schatten hoe lang het duurde voordat de lava groeide. Hoe dikker de korst, hoe langer de uitbarsting duurde.

De McCartys-stroom is enorm, met een oppervlakte van ongeveer 310 vierkante kilometer (120 vierkante mijl). De uitbarsting van de vulkaan Kilauea op Hawaï in 2018 was in vergelijking klein:aan het einde, de uitbarsting had ongeveer 35 vierkante kilometer (14 vierkante mijl) land met lava bedekt.

Om zo'n groot gebied te bestuderen, de onderzoekers monteerden camera's op vliegers en verzamelden uiterst gedetailleerde beelden vanuit de lucht.

"De vliegers werden onze persoonlijke satellieten, het verkrijgen van afbeeldingen met een hoge resolutie om de waarnemingen die we op de grond doen om te zetten in een luchtperspectief, zodat we andere terreinen op Mars kunnen bestuderen, ' zei Hamilton.

Christopher Hamilton en collega's gebruiken vliegers om het lavastroomveld van McCartys vanuit de lucht te bestuderen. Krediet:Christopher Hamilton

Door de vliegerbeelden te combineren met metingen vanaf de grond, Hamilton en zijn team schatten dat de zuidelijke tak van de McCarty's in de loop van ongeveer twee jaar werd neergelegd, maar als geheel, de uitbarsting had meer dan een decennium kunnen duren.

Omdat de McCartys-stroom gedurende een lange periode was uitgebarsten, de onderzoekers vermoeden dat soortgelijke lavavelden op Mars ook langzaam zijn uitgebarsten. Ze beweren dat de dikke lavastromen van Hrad Vallis op Mars - op sommige plaatsen zo hoog als een kantoorgebouw van 20 verdiepingen - gedurende meerdere decennia zijn aangelegd. Deze stromen bevatten waarschijnlijk genoeg warmte om hydrothermische systemen gedurende honderden tot duizenden jaren gastvrij te houden voor microbieel leven, volgens Hamilton.

"Hrad Vallis heeft het potentieel om in wisselwerking te staan ​​met water en hydrothermale systemen te genereren, " hij zei.

De McCarty's trekken al meer dan een eeuw de aandacht van vulkanologen, maar het heeft nog veel meer geheimen te vertellen over de geologische geschiedenis van het zuidwesten en de zoektocht naar leven in het hele zonnestelsel.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.