Marsil on graniiti

Teadlastel on nüüd üsna kindel tõendusmaterjal, et Marsil on graniiti. On kujunenud uus teooria, kuidas Maale külluslikult omane kivim punasel planeedil tekkida võis. Osutub, et Mars on geoloogiliselt hoopis mitmekesisem kui varem arvati.

2011. aastal lähetatud marsikulgur Curiosity avastas Syrtis Major vulkaani Nili Patera nimega parasiitkoonusest ohtralt päevakive, mis moodustavad Maal olulise osa graniidi koostisest. Üllatavalt ei tuvastanud robot kraatris pea üldse rauda ja magneesiumi, mida on basaltides ning Marsil üldiselt külluses.

Haruldase leiu asukoht, vulkaani kraater, võib viidata graniidi tekkeloole. Graniiti või selle vulkaanilist venda rüoliiti leidub Maal sageli tektooniliselt aktiivsetes piirkondades, näiteks subduktsioonivööndites. Ka Marsil on laamad, ent avastatud mineraalid tekkisid ilmselt teisiti. Töörühm jõudis järeldusele, et päevakive võiks suurtes kogustes toota pikka aega aktiivsena püsinud vulkaan.

„Oleme jõudnud veenva tõendusmaterjalini, et Marsil on graniidilaadseid kivimeid,“ ütles Georgia osariigi Tehnikainstituudi dotsent ning 17. novembri Nature Geoscience numbris avaldatud töö esiautor James Wray. Töörühma rahastas Ameerika kosmoseagentuuri NASA Marsi Andeanalüüsi programm.

Aastaid arvati, et erinevalt Maast on Mars lihtsa geoloogilise ülesehitusega, koosnedes valdavalt üht liiki kivimist. Enamus Marsi karvatest kivimitest on tumedavärvilised vulkaanilised basaldid. Ka Maal leidub ohtralt basalti, näiteks Hawaiil ja ookeanide põhjas, ent mandrid koosnevad valdavalt graniidilaadsetest kivimitest.

Esialgu ei osanud Curiosity avastust, heleda värvusega tardkivimit kuidagi tõlgendada, sest tegemist oli hoolimata mitmetest pinnaseproovidest esimese leiuga.

Lisaks pinnaseanalüüsile kasutati töös ka Marsi jälgivate satelliitide infrapunaspektroskoopia kaugseireandmeid. Syrtis Major oli kunagi miljardeid aastaid aktiivne kilpvulkaan. On aga haruldane, et Syrtis Majori kraatril puudub märgatav tolmukate. Piltidelt paistab kraater musta laiguna, mistap arvati esialgu, et tegemist on hoopis lagendikuga. Pärastised mõõtmised osutasid teisiti.

Enamus Marsi vulkaanidest on kaetud tolmuga, ent Syrtis Majori lamedat tippu erodeerivad ühed Marsi kiiremini

liikuvad liivadüünid, mis haaravad tolmu kaasa. Tolmuvaba pinnast on hõlbus uurida. Muudel juhtudel on Curiosityl pinnase puhastamiseks spetsiaalne aparatuur.

„Meie kasutada infrapunapsektroskoopidega on päevakive tehniliselt keeruline avastada. See on võimalik vaid siis, kui mineraale on väga suurtes kogustes ning tumedaid tardkivimeid oluliselt vähem,“ seletas Wray.

Päevakivi asukoht ning tumedate, kiirgust neelavate mineraalide puudumine iidse vulkaani sees annab seletuse, kuidas graniit tekkis. Kraatrist pinnale jõudnud laava järk-järgulisel tardumisel toimub eri tihedusega mineraalide fraktsioneerumine. Sajandite jooksul protsess kordub ning tekib graniit. Hüpoteesi kinnitab Georgia Tehnikainstituudi teadlase Josef Dufeki juhtimisel jooksutatud arvutisimulatsioon.

„Arvame, et osad Marsi vulkaanid olid sporaadiliselt aktiivsed miljardeid aastaid. On võimalik, et selle ajaga toimus vulkaanides graniidi tekkeks piisaval hulgal mineraalide interaktsioone,“ lisas Wray.

Laava jahtumisele viidatakse kivimitekke kontekstis oskusterminiga tard-destillatsioon (ingenous distillation). Destillatsioon rikastab sulakivimit räniga, mis annab tarrisele ning lõppeks ka tardkivimile väiksema tiheduse ning graniidi füüsikalised omadused.

„Syrtis Majori kraatri tardkivimite koostis on ligilähedane Maa vulkaanide tardmassiivide koostisele, olgu siis Yosemite’i rahvuspargis või St. Helena mäel, ent erineb oluliselt planeedil domineerivatest basaltidest,“ ütles Dufek.

Samas Nature Geoscience numbris ilmus teinegi Curiosity avastust kajastav artikkel. Euroopa Lõuna Observatooriumi ning Pariisi ülikooli töörühm leidis Marsilt teisigi sarnaseid infrapunasignatuure, ent nende arvates annab Syrtis Majori infrapilt tunnistust hoopis anortosiidmineraalist. Wray väitleb vastu, et päevakivide leidmine vulkaani seest viitab pigem graniidile.

Tõsiasi, et varem ei teatud Marsil suurematest anortosiidi ega kraniidileidudest, näitab, et sõltumata vaidluse tulemusest on Marsi geoloogia arvatust põnevam.

„Marsi vulkaaniline ajalugu on vee leidmise kõrval teine väga põnev ning suur teadussuund. Millised kivimid on planeedi arengu käigus tekkinud? Arvasime, et vastus on lihtne,“ lõpetas Wray.

Allikas: Phys.org, csmontor.com, Wikipedia