Seismische gegevens verzameld op Elysium Planitia, het op één na grootste vulkanische gebied op Mars, wijzen erop dat er onder het planeetoppervlak een ondiepe sedimentlaag ingeklemd zit tussen twee lavastromen.
Dat blijkt uit metingen van de Amerikaanse Marslander InSight, waar diverse internationale onderzoekspartners bij betrokken zijn, onder wie Cédric Schmelzbach van de Eidgenössische Technische Hochschule Zürich en Brigitte Knapmeyer-Endrun van de Universiteit van Keulen, die daarover op 23 november in Nature Communications berichten. De wetenschappers hebben gebruik gemaakt van seismische gegevens van InSight om de samenstelling van de Elysium Planitia-regio te analyseren.
Daarbij hebben zij informatie verkregen over de ondergrond van het gebied tot een diepte van ongeveer tweehonderd meter.
Een analyse van de verzamelde gegevens laat zien dat zich vlak onder het oppervlak een ongeveer drie meter dikke laag van zanderig materiaal bevindt, die op een vijftien meter dikke laag van grover materiaal rust.
Deze laatste bestaat waarschijnlijk uit rotsblokken die bij een meteorietinslag werden opgeworpen en weer terugvielen.
Onder deze toplagen is een ongeveer 150 meter dikke laag basaltgesteenten, oftewel afgekoelde en gestolde lavastromen, ontdekt.
Op een diepte van 150 meter bevindt zich echter nog een extra laag van dertig à veertig meter dik die afwijkende seismische eigenschappen vertoont.
Deze wijzen erop dat de laag uit losser materiaal bestaat.
Om de ondiepere lavastromen te dateren, hebben de onderzoekers kratertellingen uit bestaande literatuur gebruikt.
Geologen kunnen gesteenten dateren aan de hand van bestaande kennis over de inslagfrequentie van meteorieten: oppervlakken met talrijke inslagkraters zijn ouder dan oppervlakken met minder kraters.
Bovendien reiken grotere kraters tot in diepere lagen, waardoor ook diepe gesteente kunnen worden gedateerd.
De conclusie van het onderzoek is dat de ondiepere lavastromen ongeveer 1,7 miljard jaar oud zijn en zich hebben gevormd tijdens de Amazone-periode, een geologisch tijdperk op Mars dat wordt gekenmerkt door een gering aantal inslagen en door koude, extreem droge omstandigheden, die ongeveer drie miljard jaar geleden zijn begonnen.
De diepere basaltlaag werd veel vroeger gevormd, ongeveer 3,6 miljard jaar geleden, toen er nog veel vulkanische activiteit was op Mars.
Al met al lijkt het gesteente onder Elysium Planitia meer gelaagdheid te vertonen en poreuzer te zijn dan werd aangenomen.
De resultaten dragen niet alleen bij tot een beter begrip van de geologische processen die Elysium Planitia hebben gevormd, maar kunnen ook waardevol zijn voor toekomstige Marslandingen.
De gegevens geven bijvoorbeeld meer inzicht in de draagkracht van de bodem. (EE)
(Image Credit: Géraldine Zenhäusern / ETH Zürich)
