Mars’taki dev kanyon bugün hala tektonik olarak aktif

Columbia Üniversitesi ve Londra Imperial College’dan bilim insanları, güneş sistemindeki en büyük kanyon sisteminin, ilk oluşumundan milyarlarca yıl sonra bile bugün hâlâ aktif olduğunu ve Mars’ı şekillendirdiğini keşfetti.

Yeni araştırmalar, NASA’nın InSight iniş aracı tarafından tespit edilen bir Mars depreminin (Mars’ın deprem eşdeğeri), Mars’ın geniş kanyon sistemi Valles Marineris’in altından kaynaklandığına ve gezegenin kabuğunun derinliklerindeki bir fay boyunca kayan kayalardan kaynaklandığına dair doğrudan sismik kanıtlar sunuyor.

Bulgular, milyarlarca yıl önce Valles Marineris’in oluşumu ve erken evrimi sırasında oluşan fayların, bugün Mars’a etki eden stres altında kopacak kadar zayıf kalabileceğini gösteriyor.

Imperial’ın Yer Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nden çalışmanın baş yazarı Jung-Hun Song, “Valles Marineris, güneş sisteminin herhangi bir yerindeki en muhteşem jeolojik yapılardan biridir, ancak şu ana kadar faylarının hala aktif olduğundan emin değildik” dedi.

“Gördüğümüz şey, bunun sadece ‘ölü’ bir fosil manzarası olmadığıdır; çünkü kanyonun derinlerindeki faylar, onları oluşturan jeolojik süreçler sona erdikten çok sonra bile hala kayarak mars depremleri üretebilir.

“Çalışmamız, normalde jeolojik olarak aktif olmadığını düşünebileceğimiz diğer gezegen cisimlerinde devam eden sismik aktiviteyi keşfetmek için heyecan verici olanaklar sunuyor.”

Belirsiz kökenler

Valles Marineris’i dünyevi ölçekte anlamak zordur. Geniş kanyon sistemi Mars boyunca yaklaşık 3.900 kilometre (2.400 mil) uzanıyor, 600 kilometreye (370 mil) kadar genişliğe ulaşıyor ve 9 kilometreden (5,6 mil) fazla derinliğe sahip. Bu, Büyük Kanyon’dan yaklaşık dokuz kat daha uzun, 20 kat daha geniş ve yaklaşık beş kat daha derin olmasını sağlıyor ve bu da onu güneş sistemindeki en büyük kanyon sistemi yapıyor.

Araştırmacılar, 25 Ağustos 2021’de InSight iniş aracı tarafından kaydedilen, S0976a olarak bilinen sismik olayı inceledi. Bu olay olağandışıydı çünkü iniş aracından Mars’ın karşı tarafından geliyordu ve görev sırasında tespit edilen ve gezegenin batı yarımkürede konumlandırılabilen tek Mars depremiydi.

Önceki çalışmalar olayın Batı Valles Marineris civarında olduğunu ortaya koymuştu ancak nedeni belirsizliğini koruyordu. Mars’ta sismik bir sinyal mutlaka bir fayın kırıldığı anlamına gelmez; meteor çarpmaları, heyelanlar ve diğer süreçler de gezegene titreşimler gönderebilir.

Nedeni daraltmak

S0976a’yı neyin ürettiğini belirlemek için araştırmacılar, olaydan kaynaklanan farklı sismik dalgaların Mars’ta nasıl seyahat ettiğini ve InSight’a nasıl ulaştığını analiz etti. Çalışma şu tarihte yayınlandı: Doğa İletişimi. Ekip, bu dalgaların genliklerinden ve yönlerinden kaynakta meydana gelen hareket türünü yeniden oluşturabildi.

En iyi açıklama, kabuk bloklarının dik, derin köklü bir fay boyunca yatay olarak birbirinin yanından geçtiği, doğrultu atımlı bir Mars depremiydi. Yırtılma, batı Valles Marineris yüzeyinin yaklaşık 20 ila 40 kilometre (12 ila 25 mil) altında meydana geldi.

Ekip, meteor çarpmaları, heyelanlar ve diğer kütle hareketi biçimleri de dahil olmak üzere çok çeşitli alternatif açıklamaları test etti, ancak bu modeller gözlemlenen sismik dalgaları yeniden oluşturamadı. Araştırmacılar ayrıca olaydan sonra alınan muhtemel kaynak bölgenin mevcut uydu görüntülerini de incelediler ve sinyali açıklayabilecek yeni bir çarpma krateri veya yeni büyük bir heyelan bulamadılar.

Song, “Sonucu ilgi çekici kılan şey, tamamen farklı türde kanıtların aynı yöne işaret etmesidir” dedi. “Sismik dalgalar bize yüzeyin çok altındaki bir fay üzerinde yana doğru kayma hareketi olduğunu söylerken, yörüngeden görülen jeoloji uzun ömürlü fay sistemlerinin geçtiği bir bölgeyi gösteriyor.”

Eski faylar ve modern gerilimler

Dünya’nın aksine, Mars’ta sürekli olarak büyük fay bölgeleri oluşturan ve yeniden şekillendiren hareketli tektonik plakalar sistemi yoktur. Bunun yerine, dış kabuğu daha çok yavaş yavaş soğuyan tek bir kapak gibi davranır.

Columbia İklim Okulu’nun bir parçası olan Lamont-Doherty Dünya Gözlemevi’nde jeolog ve yer ve çevre bilimleri alanında yardımcı doçent olan araştırmanın ortak yazarı Folarin Kolawole, “Bu, yeni sonuçlarımızı özellikle önemli kılıyor, çünkü Mars bize çok farklı bir doğal deney sunuyor” dedi. “Bu, levha tektoniğinin olmadığı bir gezegende milyarlarca yıl önce oluşturulan yapıların önemini koruyabileceğini ve kabuğun bugün nerede kırıldığını hâlâ kontrol edebildiğini gösteriyor.”

S0976a faylarının yönelimi, gezegenin uzun süreli soğuması, yakınlardaki Tharsis volkanik bölgesi ve kanyonun kendisiyle ilişkili daha yerel etkilerin birleşiminden kaynaklanan baskılar altında, önceden var olan eski yapıların bugün yeniden kayması durumunda bilim adamlarının bekleyeceği şeylerle eşleşiyor.

Mars hakkında devam eden bilgiler

Sonuç, Valles Marineris’i, InSight verilerinin günümüz Mars’ında aktif faylanmaları ortaya çıkardığı küçük ama büyüyen bir dizi bölgeye ekliyor. Kaydedilen Mars depremleri aracılığıyla Valles Marineris, Cerberus Fossae çatlakları ve güneydeki Elysium Planitia ovasının altında farklı tarzlarda aktif faylanma tespit edildi; bu da Mars kabuğundaki gerilimlerin gezegen çapında basit bir model izlemek yerine yerden yere önemli ölçüde değiştiğini gösteriyor.

Araştırmacılar, bulguların, görev 2022’de sona ermesine rağmen InSight’ın geri getirdiği sismik kayıtlarda ne kadar bilgi kaldığını gösterdiğini söylüyor.

Imperial’de dünya ve gezegen bilimi alanında yardımcı doçent olan kıdemli çalışma yazarı Doyeon Kim, “S0976a’nın kızıl gezegeni anlamamızda önemli bir rol oynayan olağanüstü bir olay olduğu ortaya çıktı” dedi.

“Dalgaları çekirdeğin içinden geçerek Mars’ın en derin kısmını araştırmamıza yardımcı oldu ve şimdi bize kaynağın kendisinde neler olduğunu anlatıyorlar. Tek bir Mars depreminden hem gezegenin merkezi hem de en dikkat çekici manzaralarından birinin altındaki aktif fay hakkında bilgi edinebiliriz.”