Некоторые вулканы могут вызывать настолько мощные извержения, что они выбрасывают в воздух океаны пыли и токсичных газов, блокируя солнечный свет и меняя климат планеты на десятилетия. Изучая топографию и минеральный состав части региона Arabia Terra на севере Марса, ученые недавно обнаружили доказательства тысяч таких извержений, или "суперизвержений", которые являются наиболее сильными из известных вулканических взрывов.
Выбрасывая в воздух водяной пар, двуокись углерода и двуокись серы, эти взрывы прорвались через поверхность Марса в течение 500 миллионов лет около 4 миллиардов лет назад. Ученые сообщили об этой оценке в статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters.
После взрыва, эквивалентного 400 миллионам плавательных бассейнов олимпийского размера из расплавленной породы и газа, через поверхность и распространения толстого слоя пепла на тысячи миль от места извержения, вулкан такой величины разрушается в гигантскую дыру, называемую "кальдера". Кальдеры, которые также существуют на Земле, могут достигать десятков миль в ширину. Семь кальдер в Arabia Terra были первыми подарками о том, что в этом регионе когда-то находились вулканы, способные к сверхизвержениям.
Когда-то считавшиеся впадинами, оставленными ударами астероидов на поверхности Марса миллиарды лет назад, ученые впервые предположили в исследовании 2013 года, что эти бассейны были вулканическими кальдерами. Они заметили, что они не были идеально круглыми, как кратеры, и у них были некоторые признаки обрушения, такие как очень глубокие полы и каменные уступы у стен.
Команда ученых занялась поиском следов вулканического пепла на поверхности Марса. Для этого использовались изображения с компактного спектрометра разведки Марса MRO для определения минералов на поверхности. Глядя на стены каньонов и кратеров от сотен до тысяч миль от кальдер, куда пепел мог унести ветер, они обнаружили вулканические минералы, превращенные водой в глину, включая монтмориллонит, имоголит и аллофан. Затем, используя изображения с камер MRO, команда сделала трехмерные топографические карты Arabia Terra. Положив минеральные данные на топографические карты проанализированных каньонов и кратеров, исследователи смогли увидеть в богатых минералами отложениях, что слои пепла очень хорошо сохранились — вместо того, чтобы перемешиваться ветрами и водой, пепел был расслоен, так же, как если бы он был свежим.
Остается один вопрос: как на планете может быть только один тип вулкана, засоряющий регион. На Земле вулканы, способные к сверхизвержениям - последнее извержение произошло 76000 лет назад на Суматре, Индонезия, — разбросаны по всему земному шару и существуют в тех же областях, что и другие типы вулканов. На Марсе также есть много других типов вулканов, в том числе самый большой вулкан в Солнечной системе, названный Olympus Mons. Олимп Монс в 100 раз больше по объему, чем самый большой вулкан Земли Мауна-Лоа на Гавайях. На данный момент Arabia Terra располагает единственными свидетельствами существования взрывоопасных вулканов на Марсе.