Κώνοι σκωρίας στη Γη και τον Άρη
Τα χαρακτηριστικά σε σχήμα λόφου αποτελούν ένδειξη εκρηκτικής ηφαιστειακής δραστηριότητας-κάτι σπάνιο στον Κόκκινο Πλανήτη.
Eικόνα ψευδοχρώματος της περιοχής του κόλπου Chesapeake δείχνει τον κόλπο και τους παραποτάμους του σε μεγάλο βαθμό παγωμένους, με τον πιο παχύ μπλε και λευκό πάγο συγκεντρωμένο κατά μήκος της ανατολικής ακτογραμμής. Στην Νότια Φλόριντα δείχνει λευκό-γκρι καπνό ανατολικά της παράκτιας πόλης Νάπολη. Οι άνεμοι μεταφέρουν το νέφος προς τα βόρεια, προς τη λίμνη Οκιτσόμπι.
Μια δορυφορική εικόνα προς τα κάτω δείχνει αρκετούς κοκκινωπούς κώνους σκωρίας στο ηφαιστειακό πεδίο του Σαν Φρανσίσκο στην Αριζόνα. Οι κώνοι σκωρίας μοιάζουν με μικρούς λόφους με κυκλικές οπές. Ένας πιο σκούρος κώνος που ονομάζεται κρατήρας SP έχει μια μαύρη ροή λάβας που εκτείνεται βόρεια από αυτόν.
Προς τα κάτω δείχνει αρκετούς κώνους σκωρίας στο ηφαιστειακό πεδίο Ulysses Colles στον Άρη. Οι κώνοι μοιάζουν με μικρούς λόφους σε ένα ανάγλυφο φόντο από ροές λάβας, κυκλικούς κρατήρες πρόσκρουσης και γραμμικά χαρακτηριστικά που ονομάζονται grabens. Το τοπίο είναι κοκκινωπό.
Από τη δεκαετία του 1970, οι πλανητικοί γεωλόγοι γνωρίζουν ότι τα ηφαιστειακά χαρακτηριστικά καλύπτουν μεγάλες εκτάσεις του Άρη. Οι πρώτες εικόνες του Mariner 9 αποκάλυψαν τεράστια ηφαίστεια ασπίδας και πεδιάδες λάβας σε μια κλίμακα που δεν έχει ξανασυμβεί στη Γη. Το όρος Όλυμπος , το ψηλότερο ηφαίστειο στο ηλιακό σύστημα, βρίσκεται σχεδόν τρεις φορές ψηλότερα από το Έβερεστ. Το όρος Άλμπα Μονς , το ευρύτερο ηφαίστειο του πλανήτη, εκτείνεται σε απόσταση συγκρίσιμη με το μήκος των ηπειρωτικών Ηνωμένων Πολιτειών.
Τόσο το Όλυμπος Μονς όσο και το Άλμπα Μονς σχηματίστηκαν κυρίως από βασαλτικές εκρήξεις- σχετικά ήρεμες εκρήξεις «ρευστών» λάβων που εξαπλώθηκαν στην επιφάνεια σε στρώματα. Αυτός θεωρείται ο πιο συνηθισμένος τύπος ηφαιστειακής δραστηριότητας στον Άρη, που ευθύνεται για τη συντριπτική πλειοψηφία των ηφαιστειακών γεωμορφών του. Ωστόσο, ένα μικρό μέρος προήλθε από εκρηκτική ηφαιστειακή δραστηριότητα του είδους που σχηματίζει ηφαιστειακούς κώνους , πυροκλαστικές ροές και κατακρημνίσεις τέφρας .
Η έλλειψη εκρηκτικών ηφαιστειακών χαρακτηριστικών στον Άρη απασχολεί εδώ και καιρό τους γεωλόγους. Με μέση ατμοσφαιρική πίεση 160 φορές χαμηλότερη από αυτή της Γης και μόνο το 1/3 της βαρύτητας, οι εκρηκτικές εκρήξεις θα έπρεπε θεωρητικά να συμβαίνουν πιο εύκολα στον Κόκκινο Πλανήτη, δήλωσε ο Petr Brož, πλανητικός γεωλόγος της Τσεχικής Ακαδημίας Επιστημών. Αυτή η σπανιότητα είναι μέρος αυτού που καθιστά χαρακτηριστικά όπως οι ηφαιστειακοί κώνοι (που φαίνονται παραπάνω) που βρίσκονται στην περιοχή Ulysses Colles του Άρη τόσο συναρπαστικά για τους πλανητικούς γεωλόγους.
«Φαίνονται να είναι κώνοι σκωρίας - ένα σαφές σημάδι εκρηκτικής ηφαιστειακής δραστηριότητας», πρόσθεσε ο Μπροζ. «Ήταν οι πρώτοι που εντοπίστηκαν στην περιοχή Θαρσίς τη δεκαετία του 2010 και βοήθησαν να σχηματιστεί μια ευρύτερη και πιο ολοκληρωμένη εικόνα της ηφαιστειακής δραστηριότητας στον Άρη».
Η κάμερα CTX (Context Camera) στο Mars Reconnaissance Orbiter της NASA κατέγραψε αυτήν την εικόνα (δεύτερη εικόνα παραπάνω) του Ulysses Colles στις 7 Μαΐου 2014. Το Ulysses Colles βρίσκεται στο νότιο άκρο των Ulysses Fossae , μιας ομάδας κοιλάδων εντός της ηφαιστειακής περιοχής Tharsis .
Το OLI (Operational Land Imager) στο Landsat 8 κατέγραψε μια εικόνα με παρόμοιους κώνους στο ηφαιστειακό πεδίο του Σαν Φρανσίσκο (SFVF) στη βόρεια Αριζόνα στις 19 Ιουνίου 2025 (πάνω). Οι πλανητικοί γεωλόγοι θεωρούν τους κώνους στις δύο τοποθεσίες πολύ παρόμοιους. Και οι δύο εικόνες περιλαμβάνουν επίσης γκρεμπέν - γραμμικά μπλοκ φλοιού που έχουν μετατοπιστεί προς τα κάτω.
Και στις δύο εικόνες, οι κώνοι σκωρίας εμφανίζονται ως στρογγυλεμένοι λόφοι που στέφονται με κυκλικές οπές, ενώ οι ροές λάβας εξαπλώνονται προς τα έξω ως σκούρες, ανάγλυφες περιοχές γύρω από τις βάσεις των κώνων. Και στις δύο τοποθεσίες, φαινομενικά νεότερες και μικρότερες ροές λάβας φαίνεται να ξεχύνονται από ορισμένους κώνους, ενώ παλαιότερες, πιο φθαρμένες ροές βρίσκονται στο φόντο.
Μια πιο κοντινή όψη του κρατήρα SP (αριστερά) δείχνει τον κώνο σκωρίας με μια μακριά, σκοτεινή ροή λάβας που εκτείνεται από το βόρειο άκρο του. Σε δύο σημεία, οι ροές διαχέονται σε ένα γραμμικό χαρακτηριστικό που ονομάζεται τάφρος στην αριστερή πλευρά της εικόνας. Η εικόνα συνδυάζεται με μια παρόμοια αλλά πιο κόκκινη εικόνα ενός κώνου σκωρίας στον Άρη (δεξιά) με μια πιο φθαρμένη ροή λάβας που εκτείνεται βόρεια από αυτόν.
«Η κατανόηση παρόμοιων χαρακτηριστικών στη Γη μας βοηθά να γνωρίζουμε τι να αναζητήσουμε στον Άρη και να ερμηνεύσουμε διεργασίες που δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε άμεσα», δήλωσε ο Πάτρικ Γουέλι, ηφαιστειολόγος της NASA, ο οποίος είναι μέλος μιας ομάδας που αναπτύσσει εξοπλισμό πεδίου και τεχνικές για την εξερεύνηση της Σελήνης και του Άρη.
Ο κρατήρας SP (πάνω αριστερά), που βρίσκεται στο ηφαιστειακό πεδίο του Σαν Φρανσίσκο στην Αριζόνα, διαθέτει μια ροή λάβας μήκους 7 χιλιομέτρων που εκτείνεται προς τα βόρεια και έχει χρησιμοποιηθεί για την εκπαίδευση γεωλογίας των αστροναυτών της NASA . Σε δύο σημεία, η ροή έχει χυθεί σε μια τάφρο, δημιουργώντας ένα χαρακτηριστικό μοτίβο ημισελήνου κατά μήκος της αριστερής πλευράς του.
Στη Γη, οι κώνοι σκωρίας σχηματίζονται όταν μάγματα πλούσια σε αέριο ανεβαίνουν ψηλά στον αέρα και στερεοποιούνται σε μικρά σωματίδια υλικού που ονομάζονται σκωρίες , τα οποία συσσωρεύονται σε απότομες δομές. Ενώ παρόμοιες διεργασίες δημιουργούν κώνους στη Γη και τον Άρη, υπάρχουν σημαντικές διαφορές. Οι κώνοι σκωρίας στον Άρη είναι συνήθως ψηλότεροι, πλατύτεροι και έχουν ομαλότερες κλίσεις, είπε ο Φλιν. Αυτό έχει νόημα. Με χαμηλότερη βαρύτητα και ατμοσφαιρική πίεση, τα ηφαιστειακά σιντριβάνια μπορούν να ανεβάσουν το εκρηκτικό μάγμα ψηλότερα και πιο μακριά από τον αγωγό, παράγοντας μεγαλύτερους κώνους.
Υπάρχουν πολύ περισσότεροι κώνοι σκωρίας στη Γη, όπου υπάρχουν δεκάδες χιλιάδες και αντιπροσωπεύουν περίπου το 90% των ηφαιστείων στην ξηρά. Στον Άρη, «έχουμε εντοπίσει μόνο δεκάδες έως μερικές εκατοντάδες υποψήφια», είπε ο Μπροζ. Πρόσθεσε ότι θα μπορούσε η εκρηκτική ηφαιστειακή δραστηριότητα να μην ήταν ποτέ συνηθισμένη στον Άρη ή ότι θα μπορούσε να ήταν, αλλά τα εκρηκτικά χαρακτηριστικά να έχουν καλυφθεί από νεότερες, εκχυτικές ροές ή να έχουν καταστραφεί από τη διάβρωση.
Ο Whelley σημείωσε ότι στον Άρη, παραμένει ασαφές αν οι ροές λάβας του Άρη ή οι κώνοι σκωρίας σχηματίστηκαν πρώτοι. Η ροή λάβας θα μπορούσε να είναι παλαιότερη, με τον κώνο να σχηματίζεται στην κορυφή. Ή, ο κώνος μπορεί να σχηματίστηκε πρώτος και αργότερα να βουλώθηκε, αναγκάζοντας τη λάβα να χυθεί από την πλευρά του. Ο προσδιορισμός της σειράς των γεγονότων είναι ένα από τους «γρίφους της γεωλογίας» που προσπαθούν να λύσουν οι πλανητικοί γεωλόγοι όταν μελετούν τα χαρακτηριστικά του Άρη από απόσταση, είπε. «Η επίσκεψη σε μέρη όπως το Ηφαιστειακό Πεδίο του Σαν Φρανσίσκο και η μελέτη της γεωλογίας ανάλογων χαρακτηριστικών από κοντά στη Γη μας βοηθά να γνωρίζουμε ποιες ενδείξεις πρέπει να αναζητήσουμε όταν ερμηνεύουμε τη γεωλογία του Άρη».
Παρακάτω (αριστερά) είναι μια πιο κοντινή όψη ενός κώνου σκωρίας στη Γη, νοτιοανατολικά του κρατήρα SP, που ονομάζεται κρατήρας Sunset . Εξερράγη πριν από περίπου 800 χρόνια, καθιστώντας τον τον νεότερο κώνο σκωρίας στο ηφαιστειακό πεδίο του Σαν Φρανσίσκο. Ο ανάλογος κώνος στο Ulysses Colles (δεξιά), αντίθετα, πιστεύεται ότι είναι δισεκατομμυρίων ετών.
Μια πιο κοντινή όψη δείχνει τον κρατήρα Sunset, έναν κώνο σκωρίας στη Γη, (αριστερά) και έναν ανώνυμο κώνο σκωρίας στον Άρη (δεξιά) με ανάγλυφες ροές λάβας γύρω του. Ένας δρόμος είναι ορατός να ελίσσεται γύρω από τον κρατήρα Sunset. Ο κώνος σκωρίας στον Άρη είναι μερικά χιλιόμετρα πλατύτερος από τον ανάλογο κώνο στη Γη.
Σημειώστε ότι οι εκρήξεις που δημιουργούν κώνους σκωρίας είναι «ήπια εκρηκτικές», συνήθως στρομπολιανά γεγονότα , που χαρακτηρίζονται από διαλείποντα σιντριβάνια λάβας , δήλωσε ο Ian Flynn, πλανητικός γεωλόγος στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ. Διαφέρουν από τις πολύ πιο βίαιες εκρηκτικές εκρήξεις που στέλνουν στήλες τέφρας που υψώνονται δεκάδες χιλιόμετρα στον αέρα, όπως συνέβη στο Hunga Tonga-Hunga Ha'apai στον Νότιο Ειρηνικό, πρόσθεσε.
Ο Άρης παρουσιάζει επίσης ενδείξεις εξαιρετικά εκρηκτικών «υπερεκρήξεων», αλλά αυτός ο τύπος έκρηξης αφήνει πίσω του μια διαφορετική γεωλογική υπογραφή: μεγάλες κοιλότητες που ονομάζονται πατέρες και ευρείες, λεπτές αποθέσεις τέφρας και άλλου διαβρώσιμου υλικού που έχουν σμιλευτεί σε γεωμορφές όπως τα γιάρντανγκ .
Η σύγκριση πλανητών είναι πολύτιμη για την κατανόηση της γεωλογίας μακρινών κόσμων, είπε ο Μπροζ. Χωρίς τέτοιες συγκρίσεις, γίνεται πιο δύσκολο να προσδιοριστεί πώς μπορεί να έχουν σχηματιστεί οι γεωμορφές σε άλλους πλανήτες ή φεγγάρια.
Αλλά η προσοχή είναι απαραίτητη. «Στην πλανητική επιστήμη, λέγεται συχνά -μισοαστεία- ότι ακόμα κι αν κάτι μοιάζει με πάπια, συμπεριφέρεται σαν πάπια και ακούγεται σαν πάπια, μπορεί στην πραγματικότητα να μην είναι πάπια», πρόσθεσε. Είναι εύκολο, για παράδειγμα, να μπερδέψει κανείς τους κώνους σκωρίας με τα ηφαίστεια λάσπης .
Οι ερευνητές είναι απόλυτα βέβαιοι ότι οι κώνοι Ulysses Colles σχηματίστηκαν μέσω εκρηκτικής ηφαιστειακής δραστηριότητας με βάση το περιβάλλον ηφαιστειακό τοπίο, αλλά σε πιο ασαφές έδαφος μπορεί να είναι δύσκολο να το διαπιστώσουμε. Ο Άρης είναι θεμελιωδώς διαφορετικός από τη Γη, προειδοποίησε. Η εργαστηριακή έρευνα του Brož υποδηλώνει, για παράδειγμα, ότι οι ροές λάσπης στον Άρη μπορούν να μοιάζουν πολύ με ορισμένους τύπους ροών λάβας και ότι, υπό ορισμένες συνθήκες, μπορούν ακόμη και να βράσουν και να αιωρηθούν . «Πρέπει επίσης να αποφύγουμε να περιοριστούμε από την επίγεια εμπειρία», είπε. «Αν δεν σκεφτούμε έξω από τα συνηθισμένα, μπορεί να παραβλέψουμε σημαντικές δυνατότητες».
Γεωδίφης με πληροφορίες από την ΝΑΣΑ
περισσότερα,
Εικόνες του Παρατηρητηρίου της Γης της NASA από τη Lauren Dauphin, χρησιμοποιώντας δεδομένα Landsat από την Γεωλογική Υπηρεσία των ΗΠΑ και δεδομένα CTX από το Mars Reconnaissance Orbiter . Ιστορία από τον Adam Voiland.
https://science.nasa.gov/earth/earth-observatory/scoria-cones-on-earth-and-mars/