Teadlased vaatasid Medusae Fossae kihistu (MFF) esmakordselt läbi 1960. aastatel tänu Ameerika Ühendriikide jõupingutustele Mariner kosmoselaevad. See pehme settekivimite massiline ladestus ulatub ekvaatorist umbes 1000 km (621 miili) ulatuses ja koosneb lainelistest künkadest, järskudest mesidest ja uudishimulikest servadest (aka yardangs), mis näivad olevat tuuleerosiooni tagajärjel. Veelgi enam, ebaharilik muhk selle formatsiooni peal tekitas ka UFO vandenõuteooria.
Ütlematagi selge, et formatsioon on tekitanud teaduslikku uudishimu, paljud geoloogid üritasid selgitada, kuidas see võis tekkida. Johns Hopkinsi ülikooli uue uuringu kohaselt oli see piirkond vulkaanilise tegevuse tulemus, mis toimus Punasel Planeedil enam kui 3 miljardit aastat tagasi. Need leiud võivad avaldada drastilisi tagajärgi teadlaste arusaamisele Marsi sisemusest ja isegi selle mineviku asustamispotentsiaalist.
Uuring - mis ilmus hiljuti ajakirjas Geofüüsikaliste uuringute ajakiri: Planeedid pealkirja all „Medusae Fossae kihistu tihedus: selle koosseisu, päritolu ja tähtsus Marsi ajaloos“ - viisid läbi Lujendra Ojha ja Kevin Lewis, Blausteini teadlane ja Maa ja planeediteaduse osakonna abiprofessor vastavalt Johns Hopkinsi ülikoolis.
Ojha varasema töö hulka kuulub tõendite leidmine selle kohta, et vesi Marsil toimub hooajalistes soolveevooludes, mille ta avastas 2010. aastal bakalaureuseõppe tudengina. Vahepeal on Lewis pühendanud suure osa oma akadeemilisest karjäärist Marsi settekivimite olemuse põhjalikule uurimisele eesmärgiga teha kindlaks, mida see geoloogiline ülevaade võib meile öelda selle planeedi mineviku kliima ja asustatavuse kohta.
Nagu Ojha selgitas, on Medusa Fossae kihistu uurimine kesksel kohal Marsi geoloogilise ajaloo mõistmisel. Sarnaselt Tharsus Montese piirkonnaga moodustus see moodustis ajal, mil planeet oli veel geoloogiliselt aktiivne. "See on tohutu maardla, mitte ainult Marsi mastaabis, vaid ka päikesesüsteemi osas, kuna me ei tea ühtegi muud ladestust, mis oleks selline," ütles ta.
Põhimõtteliselt on settekivim kivimitolmu ja prahi tagajärjel, mis kogunevad planeedi pinnale ja aja jooksul kõvenevad ja kihistuvad. Need kihid toimivad geoloogilise dokumendina, osutades, millist tüüpi protsessid toimusid pinnal kihtide ladestamise ajal. Medusae Fossae kihistu osas polnud teadlased kindlad, kas ladestusi põhjustavad tuul, vesi, jää või vulkaanipursked.
Varem tehti radarimõõtmisi formatsioonist, mis näitas, et Medusae Fosssae kompositsioon oli ebaharilik. Teadlased polnud aga kindlad, kas moodustis oli valmistatud väga poorsetest kivimitest või kivide ja jää segust. Uuringu huvides kasutasid Ojha ja Lewis erinevate Marsi orbiitrite gravitatsiooniandmeid, et esmakordselt mõõta formatsiooni tihedust.
Nad leidsid, et kivim on ebatavaliselt poorne ja umbes kaks kolmandikku nii tihe kui ülejäänud Marsi koorik. Samuti kasutasid nad radari ja gravitatsiooni andmeid, et näidata, et kihistu tihedus oli liiga suur, et seda seletada jääga. Sellest järeldasid nad, et tugevalt poorne kivim pidi vulkaanipurske tagajärjel ladestuma, kui Marss oli veel geoloogiliselt aktiivne - ca. 3 miljardit aastat tagasi.
Kui need vulkaanid plahvatasid, tuhka ja kivimit atmosfääri valades, oleks materjal seejärel pinnale tagasi vajunud, moodustades kihte ja voolandades künkaid alla. Piisava aja möödudes oleks tuhk tsemendiks tsementeerunud, mida Marsi tuuled ja tolmutormid aeg-ajalt lammutasid, jättes kihistu teadlased täna sinna nägema. Ojha sõnul viitavad need uued leiud, et Marsi sisemus on keerukam, kui seni arvati.
Kuigi teadlased on juba mõnda aega teadnud, et Marsi koorikus on lenduvaid aineid - st vett, süsinikdioksiidi ja muid elemente, mis muutuvad gaasiks, mis võimaldavad pinnal perioodiliselt tekkida plahvatusohtlikke purseid, on vaja sellist tüüpi purset Medusa Fossae piirkonna loomine oleks olnud tohutu. See näitab, et planeedi sisemuses võib olla tohutul hulgal lenduvaid aineid. Nagu Ojha selgitas:
“Kui te peaksite Medusae Fossae'i ülemaailmselt levitama, moodustaks see 9,7 meetri (32 jala) paksuse kihi. Arvestades selle maardla suurt suurusjärku, on see tõesti uskumatu, kuna see tähendab, et magma ei olnud mitte ainult lenduvate rikas, vaid ka seda, et see pidi pikka aega lenduma.
Lisaks oleks sellel tegevusel olnud drastiline mõju Marsi varasemale asustatavusele. Põhimõtteliselt oleks Medusae Fossae kihistu moodustumine aset leidnud Marsi ajaloo pöördelise punkti ajal. Pärast purse toimumist oleks atmosfääri paiskunud tohutul hulgal süsinikdioksiidi ja (kõige tõenäolisemalt) metaani, põhjustades märkimisväärset kasvuhooneefekti.
Lisaks väitsid autorid, et purse oleks väljunud piisavalt vett, et katta Marsi üle 9 cm (4 tolli) paksuses globaalses ookeanis. Sellest kasvuhooneefektist oleks piisanud, kui hoida Marsi pind soojas, et vesi jääks vedelasse olekusse. Samal ajal oleks vulkaaniliste gaaside, näiteks vesiniksulfiidi ja vääveldioksiidi väljasaatmine muutnud Marsi pinna ja atmosfääri keemiat.
Sellel kõigel oleks olnud drastiline mõju planeedi võimalikule asustatavusele. Veelgi enam, nagu Kevin Lewis märkis, näitab uus uuring, et gravitatsiooniuuringutel on võimalik tõlgendada Marsi geoloogilisi andmeid. "Tulevased gravitatsiooniuuringud võiksid aidata eristada jää, setteid ja tardkivimeid planeedi ülemises koorikus," ütles ta.
Marsi pinnaomaduste ja geoloogilise ajaloo uurimine sarnaneb sibula koorimisega. Iga kihiga, mille tagasi koorime, saame uue pusletüki, mis kokku annab rikkaliku ja mitmekesise ajaloo. Lähiaastatel ja aastakümnetel uurivad rohkem robotmissioonid Punase planeedi pinda ja atmosfääri, valmistudes ette võimalikuks meeskonnastatud missiooniks 2030. aastateks.
Kõik need missioonid võimaldavad meil rohkem teada saada Marsi soojemast, märjemast minevikust ja sellest, kas see võis seal mingil ajal olemas olla (või võib-olla ikka juhtub!)
