Jedním z nejvýraznějších útvarů na povrchu Marsu je obrovská štítová sopka Olympus Mons tyčící se 26 kilometrů nad okolní pláně v oblasti Tharsis. Tato rozsáhlá sopečně-tektonická provincie se pyšní rozlohou rovnající se Evropě.

Existence planiny Tharsis, společně s několika menšími sopečnými centry, dokládá, že sopečná činnost nebyla na Marsu v dávných dobách ničím výjimečným.

Tato oblast čtvrté planety je vůbec velmi zajímavá. Další rozsáhlý geologický útvar se nachází na východním okraji této provincie. Jde o přibližně 4000 kilometrů dlouhý a až 10 kilometrů hluboký systém kaňonů Valles Marineris, jehož vznik není dosud uspokojivě vysvětlen.

Sice je často označován za rift, lineární zónu, ve které je litosféra roztahována do stran, ale přesvědčivý důkaz chybí.

U pozemských riftů je běžné, že jejich vznik a vývoj je doprovázen sopečnou činností. To vedlo vědce k předpokladu, že by tomu mělo být i v případě Marsu. Jenže se po desetiletí nedařilo přítomnost sopek uvnitř Valles Marineris přesvědčivě prokázat.

Změnu přinesl až výzkum mezinárodního týmu vědců pod vedením Petra Brože z Geofyzikálního ústavu Akademie věd ČR, kterému se podařilo doložit, že se na dně nejhlubšího kaňonu Valles Marineris, v Coprates Chasma, nachází rozsáhlé pole tvořené malými sopkami a lávovými proudy.

Tento objev je založen na analýze satelitních fotografií povrchu Marsu ve vysokém rozlišení pořízených americkou sondou Mars Reconnaissance Orbiter, která kolem Marsu krouží od roku 2006.

Fotografie totiž umožnily prozkoumat rozsáhlé pole tvořené více než 130 malými kuželovitými útvary a doprovodnými proudy. Na základě nově dostupných snímků se tak podařilo odhalit doposud neznámé podrobnosti o jejich vzhledu.

Byly objeveny útvary, které jsou velice dobře známé z pozemských lávových polí – například charakteristický vzhled povrchu jednotlivých lávových proudů, včetně projevů ztlušťování těchto proudů vlivem vtlačení dalšího množství tekoucí lávy pod již ztuhlý povrch.

„Tato pozorování naznačují, že důvodem vzniku kuželů a proudů byla sopečná činnost spojená s výstupem roztavených hornin, nikoliv tzv. bahenní vulkanismus, jak bylo dříve navrhováno,“ přiblížil Petr Brož.

Tento závěr podporují i výsledky prostorové analýzy distribuce kuželů. „Ty totiž ukazují, že jejich rozmístění je řízeno podpovrchovými útvary – zřejmě zlomy a puklinami – se shodnou orientací jako má kaňon Coprates Chasma.

To naznačuje, že materiál musel vystoupit z oblasti hluboko pod povrchem, tedy že šlo spíše o magma,“ doplňuje Ernst Hauber z Německého střediska pro letectví a kosmonautiku, který je spoluautorem studie.

Kužele v oblasti Coprates Chasma jsou také velice podobné dalším marsovským kuželům, které se nacházejí v oblastech, kde je existence bahenních sopek nepravděpodobná. Sdílí i významnou podobnost s pozemskými sypanými kužely.

Vědci se proto domnívají, že pozorované kužele představují sypané a tufové kužele, tedy typy sopek vznikajících ukládáním drobných úlomků sopečných hornin. Na Zemi to je nejběžnější druh sopečných těles, ale v případě Marsu jsou poměrně vzácné.

Kromě samotné přítomnosti sopek ve Valles Marineris je pozoruhodné i jejich stáří. „Z pohledu geologického času jsou sopky totiž velice mladé, vznikly před pouhými 200 až 400 miliony let,“ dodává další spoluautor studie Gregory Michael z německé Svobodné univerzity Berlín.

K určení stáří sopek využili vědci metodu počítání množství impaktních kráterů nacházejících se na určitě geologické jednotce, v tomto případě na dně kaňonu Coprates Chasma. Tato metoda je založena na skutečnosti, že mladší povrch byl vystaven menšímu množství srážek s cizími objekty než povrch starší.

Výsledkem je rozdílná četnost impaktních kráterů. Pokud pak má nějaká oblast nízké množství impaktních kráterů, svědčí to o jejím mladém věku.

Přitom na Marsu k většině známé sopečné činnosti došlo mnohem dříve, přibližně před 3,5 miliardy let, tedy relativně krátce po zformování rudé planety. Vědci sice měli k dispozici důkazy, že Mars byl sopečně činný i později, v podstatě po celou dobu své historie, nicméně mladší sopečná činnost byla mnohem méně četná a vázaná většinou na velká sopečná centra.

Objevení relativně mladého sopečného pole v jihovýchodní části Valles Marineris, tedy daleko od Tharsis, proto naznačuje, že sopečná aktivita nebyla omezena pouze na rozsáhlé sopečné provincie Tharsis a Elysium, jak se vědci dříve domnívali, ale zasahovala i do mnohem vzdálenějších oblastí.