Europska svemirska agencija (ESA) ponovno nas je počastila spektakularnim prizorom s Crvenog planeta, ovoga puta vraćajući se u fascinantno područje poznato kao Acheron Fossae. Kroz objektiv sonde Mars Express, koja neumorno kruži oko Marsa više od dva desetljeća, dobili smo novi, detaljniji uvid u zapadni rub ove geološki iznimno aktivne regije. Riječ je o krajoliku koji svjedoči o davnoj i turbulentnoj prošlosti našeg planetarnog susjeda, mjestu gdje su se odvijale drame epskih razmjera, ostavljajući za sobom ožiljke vidljive i nakon milijardi godina.

Ovo područje nije nepoznanica za znanstvenike. Još u travnju 2004. godine, samo nekoliko mjeseci nakon što je Mars Express započeo svoju misiju, objavljene su prve slike Acheron Fossae koje su zaintrigirale svjetsku javnost. Nedavno smo imali priliku vidjeti istočni dio regije, a najnoviji podaci sada nam otkrivaju jednako zapanjujuće formacije na zapadnom rubu, gdje se isprepliću duboki kanjoni, doline i vijugavi kanali, oblikovani sporim, ali moćnim tokovima leda i stijena.

Geološka drama na rubu vulkanskog diva

Acheron Fossae predstavlja iznimno složen sustav tektonskih rovova, odnosno pukotina u Marsovoj kori. Ove formacije, poznate kao fosse, stvaraju karakterističan reljef koji geolozi nazivaju sustavom "horstova i grabena". Jednostavnije rečeno, to je uzorak gdje se izmjenjuju izdignuti blokovi kore (horstovi) i spušteni blokovi (grabeni). Gledajući slike, ovaj uzorak je najočitiji u izraženim kanalima koji se vertikalno protežu kroz središnji dio kadra, stvarajući dojam slomljenog i izlomljenog terena.

Smatra se da je ovaj dramatični krajolik nastao prije više od 3.7 milijardi godina, u razdoblju kada je Mars bio geološki znatno aktivniji nego danas. Uzrok njegovog formiranja leži duboko ispod površine. Snažno uzdizanje vrućeg materijala, odnosno magme, iz Marsovog plašta prema kori, stvorilo je golemi pritisak. To je dovelo do rastezanja i pucanja kore, što je rezultiralo stvaranjem kilometrima dubokih pukotina i dolina, od kojih se neke protežu stotinama kilometara u dužinu. Ovaj proces usko je povezan s formiranjem golemog vulkanskog uzvišenja Tharsis, na čijem se sjevernom rubu Acheron Fossae i nalazi. U blizini, iako nekih 1200 kilometara južnije, smjestio se i Olympus Mons, najveći vulkan u cijelom Sunčevom sustavu, čija je aktivnost nedvojbeno utjecala na tektoniku cijele regije.

Tragovi leda i klime: Priča ispisana u dolinama

Jednom kada su ove monumentalne doline stvorene, njihova transformacija nije prestala. Pogled iz ptičje perspektive, generiran na temelju podataka s kamere HRSC, otkriva da su dna ovih dolina relativno glatka i ispunjena materijalom koji pokazuje suptilne, vijugave linije. One neodoljivo podsjećaju na tok rijeke, no ovdje nije tekla voda u tekućem obliku. Umjesto toga, doline su ispunjene nečim što geolozi nazivaju ledenjacima stijena (engl. rock glaciers).

Riječ je o sporim, viskoznim tokovima mješavine leda, prašine i krhotina stijena. Slične formacije postoje i na Zemlji, uglavnom u visokim planinskim i polarnim područjima. Ledenjaci stijena izuzetno su osjetljivi na klimatske promjene i stoga predstavljaju izvrsne pokazatelje o tome kako se okoliš nekog planeta mijenjao tijekom vremena. Njihova prisutnost u Acheron Fossae jasno ukazuje na to da je ova regija Marsa doživjela izmjenična razdoblja hladnijih i toplijih uvjeta – cikluse smrzavanja i otapanja.

Ove dramatične temperaturne fluktuacije na Marsu primarno su uzrokovane promjenama nagiba njegove rotacijske osi. Za razliku od Zemlje, čiji je nagib relativno stabilan zahvaljujući gravitacijskom utjecaju našeg velikog Mjeseca, Mars nema takvog "stabilizatora". Zbog toga njegov nagib osi drastično varira tijekom dugih vremenskih razdoblja. U posljednjih 10 milijuna godina, Marsov nagib se kretao u rasponu od 15 do 45 stupnjeva, dok se Zemljin mijenjao tek između 22 i 24.5 stupnjeva. Ove periodične promjene, poznate kao Milankovićevi ciklusi, igraju ključnu ulogu i u klimi našeg planeta, ali su njihovi učinci na Marsu daleko izraženiji, uzrokujući izmjene toplih razdoblja i pravih ledenih doba. Tijekom tih ledenih doba, led se mogao širiti daleko od polova, prekrivajući i područja bliža ekvatoru, baš poput Acheron Fossae.

Erozija i ostaci drevnog krajolika

Na desnoj strani snimke, sustav rovova postupno prelazi u ravne, tamne nizine. Između njih nalazi se pojas neravnog terena sastavljen od zaobljenih brežuljaka (engl. knobs) i strmih visoravni s ravnim vrhovima (mese). Ove formacije zapravo su ostaci nekadašnjeg jedinstvenog sloja stijena. Tijekom eona, spori, ali neumoljivi tokovi leda i stijena erodirali su i odnosili mekši materijal, ostavljajući iza sebe samo otpornije, izolirane uzvisine. One danas strše iz ravnice kao svjedoci nekadašnje više razine terena.

Ovaj prijelaz – od dubokih tektonskih rovova, preko erodiranih brežuljaka i mesa, do prostranih nizina – posebno je uočljiv na topografskoj karti regije. Na njoj crveni i žuti tonovi označavaju viša područja, dok se postupno prelijevaju u svjetlije i tamnije plave nijanse koje predstavljaju niže nadmorske visine. Lijevo na snimci vidi se još jedno područje glatke ravnice. To je teren koji se nalazi u blizini već spomenutog vulkanskog diva Olympus Monsa, a njegova glatka površina vjerojatno je rezultat taloženja vulkanskog pepela i izlijevanja lave tijekom njegove burne povijesti.

Oko Mars Expressa: Više od dva desetljeća istraživanja

Misija Mars Express Europske svemirske agencije ključna je za naše razumijevanje Crvenog planeta. Od svog lansiranja 2003. godine, ovaj orbiter snima i istražuje raznolike Marsove krajolike, pružajući znanstvenicima neprocjenjive podatke. Sonda je mapirala gotovo cijelu površinu planeta u boji, s neviđenom rezolucijom i, što je najvažnije, u tri dimenzije. Upravo ti 3D podaci omogućuju stvaranje detaljnih topografskih karata i realističnih preleta, drastično mijenjajući naše shvaćanje planetarnog susjeda.

Ključni instrument za ovakve podvige je Stereo kamera visoke rezolucije (HRSC), razvijena i operirana od strane Njemačkog zrakoplovnog centra (DLR). Sustavna obrada podataka provodi se na Institutu za planetarna istraživanja DLR-a u Berlinu, dok je radna grupa za planetarne znanosti i daljinska istraživanja na Slobodnom sveučilištu u Berlinu iskoristila te podatke za stvaranje fascinantnih slikovnih proizvoda koje danas imamo priliku vidjeti. Svaka nova slika, poput ove s ruba Acheron Fossae, nije samo lijepa "razglednica", već dio goleme slagalice koja nam pomaže rekonstruirati geološku evoluciju Marsa, ulogu vode i leda u njegovoj prošlosti te promjenjivu prirodu njegove klime.