Újabb bizonyíték az ősi marsi óceánról

Az ősi óceán partvonalainak egyenetlenségeit a bolygó kőzetburkának elfordulása és az ehhez kapcsolódó deformáció hozhatta létre.

Elsőként még bizonytalanul, az 1970-es évek végén, részben a bolygó fejlődéséről készült modellek alapján vetődött fel, hogy a Mars vízkészletének jelentős része kezdetekben az északi mélyföldek területén koncentrálódhatott. A később Oceanus Borealis néven elhíresült hipotetikus víztömeg a bolygó életének elején, az akkor feltételezett kellemes éghajlaton létezhetett.

A további vizsgálatok és az újabb modellek rámutattak, hogy a hatalmas áradásos csatornák több alkalommal is feltölthették az északi síkságok kisebb területeit, rész-óceáni időszakokat létrehozva. Minden ilyen elöntés után az óceán vize jéggé fagyott, majd a légkör segítségével évmilliók alatt elszublimált, és a felszín alatti repedésekbe, valamint a sarkvidékeken a pólussapkára fagyott ki.

Az ősi, feltételezett óceánok léte melletti fontos bizonyíték két partvonal jellegű képződmény: az idősebb Arabia és a fiatalabb Deutronilus nevű szerkezet, amelyek egyik oldalát régebben víz, illetve víz és jég együttese erodálhatta. Az ősóceán elgondolásával kapcsolatos komoly probléma, hogy ugyanazon partvonal eltérő részei eltérő magasságban vannak. Ezer kilométeres vízszintes távolságokon több kilométernyi függőleges magasságkülönbség azonosítható. Az Arabia partvonalánál 2,5 km, a Deutronilus esetében pedig 0,7 km-nyi ez az ingadozás. Egy ősi óceán partvonalának azonban mindenütt azonos magasságúnak kellene lennie.

Michael Manga és Taylor Perron (University of California, Berkeley) új elgondolással magyarázzák a jelenséget: eszerint a kőzetburok kiterjedt részei deformálódtak. A jelenség kiváltó oka az ún. valódi pólusvándorlás lehetett, amikor a bolygó kőzetburka elfordul a belső részek felett. Minden pörgő égitest forgási ellipszoid alakot vesz fel, ahol az egyenlítői és az erre merőleges sarki átmérő különbözik, méghozzá minél lapultabb a bolygó alakja, annál nagyobb mértékben.

Amikor a kőzetburok elfordul a nagyobb tömegű és ezért stabilabb, de szintén lapult belső felett, akkor az eldeformálódik, és topográfiai viszonyai módosulnak. A feltételezések alapján a Marsnál is ez történt. Az elmúlt 2-3 milliárd évben körülbelül 3000 km-t vándorolt a forgástengely, pontosabban ennyit mozdult el a külső kőzetburok a belsőhöz rögzülő forgástengelyhez képest. A modell szerint így könnyen létrejöhettek a partvonalaknál mért néhány kilométeres függőleges magasságkülönbségek.

Kérdés, hogy mi okozta a valódi pólusvándorlást. Előidézője lehet a kőzetburok jelentős tömegátrendeződése - például hatalmas magmatestek benyomulása -, vagy nagy tűzhányók felépülése a felszínen. De hatalmas becsapódások is járhatnak hasonló következménnyel. A két partvonal kialakulásának időszakában a pólusok a modell alapján a Tharsis-hátságtól húzott egyenesen helyezkednek el. Azt azonban egyelőre nem sikerült megállapítani, hogy a Tharsis-hátság növekedése felel-e a jelenségért. Egy további lehetőség szerint maguknak az óceáni időszakoknak a víztömege, majd jéggé fagyott és elszublimált anyagának az elvándorlása okozott akkora tömegvándorlást, amire a bolygó egész kőzetburkának elfordulásával reagált.

Fantáziarajz a feltételezett óceáni állapotról (NASA)

A fentiek újabb adalékkal szolgálnak a Marson lejátszódó folyamatok kölcsönhatásaira, valamint arra, hogy ezek miként befolyásolják a bolygó egészének fejlődését. A vízfeltörésekhez már korábban is globális éghajlati és felszínmorfológiai változásokat kapcsoltak az ún. MEGAOUTFLO elmélet keretében - most úgy fest, ebben a kölcsönhatásrendszerben a forgástengely helyzetének változása is helyet kap.