Forskare har lyckats undersöka berggrund som är nästan fyra miljarder år gammal på vår grannplanet Mars. Med hjälp av unika foton har man pusslat ihop ledtrådar kring planetens bergartsbildning under en våldsam tid i solsystemets unga dagar.
I fem år har Nasas hjulförsedda forskningslabb Perserverance rullat fram över Mars steniga yta. Efter att först ha undersökt och dokumenterat områden i Jezerokraterns botten har farkosten nu förflyttat sig upp över kraterns kant.
Där har Perserverance identifierat ett 75 meter tjockt lager av berggrund som ligger synligt på utsidan av kraterkanten och som forskarna har varit mycket nyfikna på.
– Denna berggrund är extremt gammal, nästan fyra miljarder år, säger Sanna Alwmark, geologiforskare vid Lunds universitet.
Tillsammans med ett antal internationella forskare har hon analyserat Nasa-farkostens hemskickade foton på den aktuella berggrunden. Forskarna kan konstatera att berggrunden består av ett antal lager av olika karaktär och bildningssätt.
Material kommer från nedslag
Vissa av berggrundens lager domineras av glasliknande runda partiklar, så kallade sfäruler, medan andra innehåller kantiga stenfragment. Ytterligare en typ av lager som man hittat byggs upp av ett mycket finkornigt material som möjligen har pulveriserats och kastats upp i luften efter något av alla nedslag som bildat kratrarna i området.
– Dessa olika bergarter liknar de som bildas antingen av vulkanism eller genom nedslag. Eftersom de glasiga runda partiklarna mer liknar de som avsätts efter nedslag så drar vi slutsatsen att mycket av materialet är bildat just genom kollisioner med asteroider eller andra himlakroppar, säger Sanna Alwmark.
Den 75 meter tjocka lagerföljden vittnar alltså om upprepade nedslag på planetens då tämligen unga yta, för nästan fyra miljarder år sedan. Vid varje sådan kollision gjorde den höga nedslagsenergin att en del av ytlagret på Marsskorpan inom några sekunder antingen pressades samman, smälte eller pulveriserades samt sedan slungades iväg och landade utanför själva kratern – olika långt bort beroende på storleken på kollisionen.
Fotona från Perserverance utgör därmed ett slags titthål tillbaka till en väldigt dramatisk tidsperiod i Mars historia, men också vår egen planets historia. Båda planeterna har samma ålder och utsattes för liknande händelseförlopp i solsystemets begynnelse då många kollisioner med olika himlakroppar inträffade.
Dramatiskt bombardemang
Även om man redan känner till det omfattande bombardemang som förekom mot planeterna i deras unga ålder så tillför den nya studien värdefull kunskap genom att sätta fingret på en hittills förbisedd aspekt av kollisionerna, menar Sanna Alwmark.
Forskarnas slutsats är nämligen att dessa många nedslag på Mars inte bara skapade lokala kratrar utan också bidrog till själva bergartsbildningen i mycket stor geografisk skala. Bergarter som bildas genom nedslag var den enskilt vanligaste geologiska processen med stor påverkan under Mars tidiggeologiska historia.
– Det är en geologisk process som idag inte längre dominerar på jorden, men som spelade en avgörande roll för utvecklingen av stenplaneterna under en annan tid i deras historia, säger Sanna Alwmark.
Berggrunden bevarad tack vare avsaknad av kontinentalplattor
När man tolkar hur berggrund har bildats i så gammal terräng måste man därför ha kraterbildning i åtanke snarare än bara de geologiska processer som vi känner till från jorden, konstaterar Sanna Alwmark.
– För mig som är specialist på just kraterbildning är detta inte konstigt alls, men jag tror att för många andra geologer var det lite av en överraskning, säger hon.
Att den uråldriga berggrunden på Mars fortfarande finns bevarad efter närmare fyra miljarder år är tack vare det faktum att planeten inte har några kontinentalplattor. Istället ligger hela Marsskorpan stilla. På vår egen planet består jordskorpan av ett antal olika kontinentalplattor som genom årmiljoner av rörelser har gjort att nästan allt av den äldsta berggrunden har brutits sönder, deformerats och omvandlats.
– Berggrunden på Mars utgör därför ett mycket mer komplett arkiv av den tidiga utvecklingen på de båda planeterna, säger Sanna Alwmark.
Vetenskaplig artikel:
Planets: Stratigraphy Preserved on the Jezero Crater Rim Reveals Repeated Impacts on Early Mars, Journal of Geophysical Research.
