2019.03.12.

Marsrengések felszíni jelei lehetnek a sziklaomlások?

A marsi földrengések (vagyis inkább marsrengések) pontos mérésére a már a bolygó felszínén lévő InSight szonda alkalmas igazán, azonban vannak más lehetőségek is e rengések távoli vizsgálatára. Egy angol kutatópáros a rengések feltételezett helyszínéül szolgáló, a két fő, kb. párhuzamos árokból álló Cerberus Fossae területén lévő törésrendszert, illetve egy kisebbet a Grjota Valles-t vizsgáltak meg, annak keringő szondákról készült felvételei, illetve felszínmagasság-mérései alapján. A régió kb. 200 km-nyi aktív törést tartalmaz, ezek lépcsőzetes elrendezésű hasadékok szakaszaiból állnak, s feltehetően közük lehet az Elysium Mons terhe okozta feszültség miatti tektonikai mozgásokhoz. A terület 180 helyszínén készült részletes morfológiai felmérések (ezeket keringő szonda lézerrel végezte) alapján az árkok lapos aljzata és meredek, magas falai egyértelműen hasadékokra utaló jelek, s az arányaik a hasonló földiekkel megegyezőek. A hasadék menti elmozdulások mértéke is hasonló a földiekéhez, s a kutatók ezt a hasonló szilárdságú aljkőzetekhez kötik, így a területről kikövetkeztethető információkat a földi viszonyokkal hasonlítva lehet az itt lezajlott egykor marsrengésekre is következtetni.
A felszín itt egészen új, a korábbi felszíni alakzatokat átszelő törések valószínűleg 10 millió évnél is fiatalabbak lehetnek a terület becsapódási krátereinek számlálása alapján, ám nem kizárt, hogy még ennél is jóval kevesebb idő telt csak el a kialakulásuk óta. Ha a 10 millió éves kort veszik alapul, akkor a függőleges elmozdulások mértéke szintén megfelel a hasonló földi árokrendszerekének.

A területről készült 25 cm/pixel felbontású felvételeket felhasználva kimérték az árkokban látható, s a meredek szirtfalakból kiszakadt sziklák útvonalait, azok szélességét és hosszát is (a sziklák mozgása során hagyott vájatok alapján). Olyan helyeket választottak, ahol az árok aljában finomszemcsés por volt, s jól láthatóak voltak a sziklák mozgásának nyomai, a felvételeken azok a nyomok voltak egyértelműen elkülöníthetőek, amelyek szélessége meghaladta a 95 centit. Felmérték az összes látható és elkülöníthető szikla nyomát, azok előfordulási sűrűségét.
Számos nyom esetében, azok szakaszos voltán jól felismerhető volt, hogy a szikla nem simán legurult, hanem pattogva gurult. Fontos felismerés, hogy a nyomok azonos fokú eróziója arra utal, hogy egyidejűleg keletkezhettek, egy eseményhez kötődve. A nyomok végi kövek, amelyek megpihentek a kiszakadásuk utáni út végén, méretben teljesen megfelelnek a létrehozott nyomoknak, ez szintén azt erősíti, hogy nem tudott az erózió nagy eltéréseket okozni a vájatokban (a sziklák ellenállóbbak a marsi szél eróziós hatásának, mint az aprószemcsés regolit, ami a hasadékok aljzatát borítja), és a nem túl régmúltban lezajlott eseményhez köthetőek.

A területen a legsűrűbb sziklaelmozdulás-nyomok ott láthatóak, ahol a völgyrendszer törésvonalai is koncentrálódnak, s egyúttal itt is a legszélesebbek átlagban a nyomok, vagyis a nagyobb sziklák itt mozdultak ki a szirtfalból. A koncentrált törések területétől való távolság alapján a sziklaomlások eloszlási görbéje azonos azzal, ami a nagy erejű földi földrengések eredményeznek (példaként a 2009-es l’aquilai rengést hozták fel a kutatók).
Kiszámították a kutatók, hogy milyen különféle folyamatok miatt lendülhettek mozgásba a sziklák, pl. a sziklafal jégtartalmának olvadása miatt, illetve marsrengés miatt; s azt, hogy ezek a folyamatok milyen sziklaelmozdulás-eloszlással járnak. Már egy 2012-es kutatás (részben a mostanit jegyzők munkája) felvetette, hogy ezek a kimozdult sziklák olyan elrendezési mintázatot mutatnak, mint a földi földrengések sziklaomlásaikor látott, ám a feltételezést akkor nem követték részletes mérések, illetve a rengéstől eltérő lehetséges okok folyamatainak vizsgálatai, most erre is sor került.

Ha a sziklák a szirtfal jegének olvadása során szabadultak volna ki, akkor nem mutatnának olyan koncentrált elrendeződést, amelyet a képek és felmérések jeleztek, továbbá ezen a földrajzi szélességen nem lehet a szirtfalban olyan állandó szén-dioxid-jég sem, amely képes volna a helyükön tartani a nagyméretű sziklákat. Az árkok iránya miatt a besugárzás miatti eltérő melegedés is hiányzik ehhez a folyamathoz. Ezek okán a jégolvadás ötletét elvetették a kutatók. A helyi kőzetösszetételben fennálló különbségek jelentkezhetnek a szirtfal természetes eróziójának különbségeiben is, ez elméletben szintén együtt járhat a falból kiszakadó sziklák szétgurulásával. A különböző (több keringő egységről, eltérő spektrométerek segítségével végzett) kőzetösszetétel-vizsgálatok alapján azonban az árokrendszer szirtfalai azonos összetételűek, azok rétegződése is végig azonos, és megegyezik az aljkőzetével. Emellett olyan eróziós folyamat sem feltételezhető, amely képes lenne ekkora sziklákat, ráadásul egyidejűleg kimozdítani a szirtfalból, így ezt az elméletet is el lehet vetni. Elvetették azt is, hogy egy közeli becsapódás okozhatta a kimozdulást, mivel az egyetlen jelentősebb méretű kráter a régióban, ami ilyenre képes lehetett volna, korban jóval régebbi, mint az egész árokrendszer (ez egyébként a Mars egyik legfiatalabb felszíni alakzata), és annak kimozdult sziklái. A különböző időben készült felvételek összevetéséből azt is leszűrhették, hogy a megvilágítási viszonyok a felvételek születésekor nem voltak oly mértékben eltérőek, hogy ez eredményezne mesterséges eltéréseket a sziklanyomokban, a számításokhoz felhasznált felvételeken gyakorlatilag azonos volt a megvilágítás szöge.
A számos alternatív magyarázat kizárása után arra következtetnek a kutatók, hogy a 2012-es feltételezések igazak lehettek, és igen nagy eséllyel marsrengésnek köszönhetően szakadtak ki a sziklák a szirtfalakból. A hasonló földi helyszínek földrengés okozta sziklaomlás-nyomaival összehasonlítva a marsi sziklaomlásokat, a kutatók úgy vélik, hogy igen erős, akár 7,3-7,8 magnitúdós rengés hozhatta létre ezeket, mégpedig a nem túl távoli múltban. A két eltérő fő helyszín (70 illetve 116 km hosszúságú sziklaomlásos szakasza) a jól látható törések mentén az adott rengés epicentruma közeli omlásokat mutatja. Feltehetően az ezek jelezte nagy marsrengéseknél kisebbek jóval gyakoribbak is lehetnek. Ezeket a kisebb rengéseket az InSight szeizmométere minden bizonnyal mérni is tudja majd a közeljövőben. A kutatásban vizsgált terültről nagy felbontású képeket láthatunk a Google Maps Mars-térképén is, a hasadék alján a néhány méteres sziklákkal.

A kutatásról a JGR Planets még február 6-án számolt be.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: