Mars’taki Volkanik Patlama, Nadir Bulunan Bir Mineralin Oluşmasına Sebep Oldu

NASA'nın Curiosity Mars roverı, 30 Temmuz 2015'te bir kayayı deldiği yerde bu düşük açılı otoportreyi çekti ve daha sonra nadir mineral tridimit içerdiği doğrulanan bir toz (ön planda görülebilen) üretti. (Görüntü NASA/JPL-Caltech/MSSS'nin izniyle)

Tridimit, Dünya'da son derece nadir bulunan yüksek sıcaklıkta, düşük basınçlı bir kuvars formudur ve konsantre bir parçasının kraterde nasıl sona erdiği hemen belli değildi. Gale Krateri, Curiosity'nin iniş yeri olarak seçildi. Curiosity, Gale Krateri'nin 1 milyar yıl kadar önce bir göl olduğunu doğrulayan kanıtlar buldu.

Earth and Planetary Science'da çevrimiçi olarak yayınlanan bir çalışmanın ortak yazarı, Rice Üniversitesi’nden Kirsten Siebach, “Gale Krateri'ndeki bir çamurtaşındaki tridimit keşfi, Curiosity roverının 10 yıl boyunca Mars'ı keşfettiği en şaşırtıcı gözlemlerden biri” dedi. "Tridimit genellikle Dünya'daki kuvars oluşturan, patlayıcı, evrimleşmiş volkanik sistemlerle ilişkilendirilir, ancak onu, volkanların çoğunun çok ilkel olduğu Mars'taki eski bir gölün dibinde bulduk."

Rice'ın Dünya, Çevre ve Gezegen Bilimleri Bölümü'nde yardımcı doçent olan Siebach, NASA'nın Curiosity ekibinde görev uzmanıdır. Gizemin cevabını bulmak için, Rice araştırma grubundaki iki doktora sonrası araştırmacı, Valerie Payré ve Michael Thorpe, NASA'dan Elizabeth Rampe ve Caltech'ten Paula Antoshechkina ile çalışmaya katıldılar. Çalışmanın baş yazarı olan Payré, şu anda Kuzey Arizona Üniversitesi'nde ve sonbaharda Iowa Üniversitesi'ne katılmaya hazırlanıyor.

Siebach ve meslektaşları, Dünya'da bildirilen her tridimit bulgusundan elde edilen verileri yeniden değerlendirerek başladılar. Ayrıca Mars volkanizma modellerinden volkanik materyalleri gözden geçirdiler ve Gale Krateri gölünden tortul kanıtları yeniden incelediler. Daha sonra, tüm kanıtlarla eşleşen yeni bir senaryo buldular: Mars’taki magma, bir yanardağın altındaki bir odada normalden daha uzun süre oturdu ve ekstra silikon bulunana kadar fraksiyonel kristalizasyon adı verilen kısmi bir soğutma sürecinden geçti. Büyük bir patlamada, volkan, Gale Krateri gölüne ve çevresindeki nehirlere tridimit şeklinde ekstra silikon içeren kül püskürttü. Su, kimyasal ayrışmanın doğal süreçleri yoluyla külün parçalanmasına yardımcı oldu ve su ayrıca ayrışma tarafından üretilen minerallerin yeniden ayrıştırılmasına yardımcı oldu.

Senaryoya göre, 2016 bulgusu ile uyumlu mineraller üreten tridimit çökeldi  olurdu. Ayrıca, opalin silikatlar ve indirgenmiş alüminyum oksit konsantrasyonları dahil olmak üzere, numunede bulunan diğer jeokimyasal kanıtları da açıklayacaktır.

Curiosity Roverının tridimit sondajı

NASA'nın Curiosity Mars Gezgini, 30 Temmuz 2015'te "Buckskin" adlı bir kaya hedefinden numune materyali toplamak için bu deliği açtı. Deliğin çapı, bir ABD kuruşundan biraz daha küçük. Sondaj sahasından gelen kaya tozu daha sonra rover içindeki bir laboratuvara teslim edildi ve nadir mineral tridimit içerdiği bulundu. (Görüntü NASA/JPL-Caltech/MSSS'nin izniyle)

Siebach, "Aslında kraterde bulduğumuz diğer volkanik kayaların basit bir evrimi" dedi. “Bu minerali yalnızca bir kez gördüğümüz ve tek bir katmanda oldukça yoğun olduğu için, volkanın muhtemelen göl oradayken patladığını iddia ediyoruz. Analiz ettiğimiz spesifik numune yalnızca volkanik kül olmasa da, yıpranmış ve suya ile ayrışmış olan küldü.”

Gale Krateri bir göl içerdiğinde senaryodaki gibi bir volkanik patlama meydana gelirse, bu, 3 milyar yıldan daha uzun bir süre önce, Mars daha ıslak ve belki de daha sıcak halden dünyadan kuru ve çorak gezegene geçiş yaparken volkanik patlamaların sebep olduğu anlamına gelmekte.

“Mars'ta bazaltik volkanik püskürmelere dair bol miktarda kanıt var, ancak bu daha gelişmiş bir kimya” dedi. "Bu çalışma, Mars'ın Curiosity'den önce hayal ettiğimizden daha karmaşık ve ilgi çekici bir volkanizma geçmişine sahip olabileceğini gösteriyor."

Curiosity Rover'ı hala aktif ve NASA, gelecek ay inişinin 10. yıl dönümünü kutlamaya hazırlanıyor.

Araştırma, NASA (15-MSLPSP15_2-0051, 15-MSLPSP15_0015, 80NSSC22K0732), Ulusal Bilim Vakfı (1947616) ve Rice'ın Yer, Çevre ve Gezegen Bilimleri Bölümü tarafından finanse edildi.