Hari ini, dapat difahami bahawa Marikh adalah planet yang sejuk, kering, dan mati secara geologi. Namun, berbilion tahun yang lalu ketika masih muda, planet ini memiliki atmosfer yang lebih padat dan memiliki air cair di permukaannya. Berjuta-juta tahun yang lalu, ia juga mengalami sejumlah besar aktiviti gunung berapi, yang mengakibatkan pembentukan ciri-ciri besarnya - seperti Olympus Mons, gunung berapi terbesar di Sistem Suria.
Sehingga baru-baru ini, para saintis telah memahami bahawa aktiviti gunung berapi Mars didorong oleh sumber-sumber selain pergerakan tektonik, yang selama ini tidak ada di planet ini selama berbilion tahun. Namun, setelah melakukan kajian terhadap sampel batu Martian, sekumpulan penyelidik dari UK dan Amerika Syarikat menyimpulkan bahawa beberapa tahun yang lalu, Mars lebih aktif secara vulkanik daripada yang difikirkan sebelumnya.
Kajian mereka, yang berjudul "Mengambil Pulse Mars melalui Kencan dengan Gunung Berapi yang diberi makan", baru-baru ini muncul dalam jurnal ilmiah Komunikasi Alam. Diketuai oleh Benjamin Cohen, seorang penyelidik di Pusat Penyelidikan Alam Sekitar Universiti Skotlandia (SUERC) dan Pusat Pengajian Geografi dan Sains Bumi di University of Glasgow, pasukan itu melakukan analisis masa lalu gunung berapi Mars dengan menggunakan sampel meteorit Mars.
Di Bumi, sebahagian besar gunung berapi berlaku akibat tektonik plat, yang didorong oleh perolakan di mantel Bumi. Tetapi di Marikh, sebahagian besar aktiviti gunung berapi adalah hasil dari mantel bulu, yang merupakan kawasan magma yang sangat terlokalisasi yang muncul dari jauh di dalam mantel. Ini disebabkan oleh fakta bahawa permukaan Mars tetap statik dan sejuk selama beberapa bilion tahun terakhir.
Oleh kerana itu, gunung berapi Martian (walaupun serupa dengan morofologi untuk melindungi gunung berapi di Bumi), tumbuh menjadi lebih besar daripada yang ada di Bumi. Mons Olympus, misalnya, bukan sahaja gunung berapi perisai terbesar di Marikh, tetapi yang terbesar di Sistem Suria. Manakala gunung tertinggi di Bumi - Gunung. Everest - tingginya 8.848 m (29.029 kaki), Olympus Mons tingginya sekitar 22 km (13.6 mi atau 72.000 kaki).
Untuk kajian mereka, Dr. Cohen dan rakan-rakannya menggunakan teknik temu janji radioskopik, yang biasanya digunakan untuk menentukan usia dan kadar letusan gunung berapi di Bumi. Walau bagaimanapun, teknik seperti ini belum pernah digunakan untuk melindungi gunung berapi di Marikh. Hasilnya, kajian pasukan terhadap sampel meteorit Martian adalah analisis terperinci pertama mengenai kadar pertumbuhan di gunung berapi Martian.
Enam sampel yang mereka kaji dikenali sebagai nakhlites, kelas meteorit Martian yang terbentuk dari magma basaltik kira-kira 1.3 bilion tahun yang lalu. Ini datang ke Bumi kira-kira 11 juta tahun yang lalu setelah diletupkan dari muka Marikh oleh kejadian hentaman. Dengan melakukan analisis meteorit Martian, pasukan dapat mengungkap maklumat baru bernilai sekitar 90 juta tahun mengenai masa lalu gunung berapi Mars.
Seperti yang dijelaskan oleh Dr. Cohen dalam siaran akhbar University of Glasgow:
"Kami tahu dari kajian sebelumnya bahawa meteorit nakhlite adalah batuan gunung berapi, dan pengembangan teknik temu janji usia dalam beberapa tahun kebelakangan menjadikan nakhlites calon yang sempurna untuk membantu kami mempelajari lebih lanjut mengenai gunung berapi di Marikh."
Langkah pertama adalah menunjukkan bahawa sampel batuan itu memang berasal dari Marikh, yang disahkan oleh pasukan dengan mengukur pendedahan mereka terhadap radiasi kosmogenik. Dari ini, mereka menentukan bahawa batu-batu itu diusir dari permukaan Martian 11 juta tahun yang lalu, kemungkinan besar adalah akibat dari peristiwa hentaman di permukaan Martian. Mereka kemudian menggunakan teknik radioskopi ketepatan tinggi yang dikenali sebagai 40Ar /39Ar dating.
Ini terdiri daripada penggunaan spektrometer jisim gas mulia untuk mengukur jumlah argon yang terbentuk dalam sampel, yang merupakan hasil dari peluruhan kalium radioaktif semula jadi. Dari ini, mereka dapat memperoleh maklumat baru bernilai 90 juta tahun mengenai permukaan Martian. Hasil analisis mereka menunjukkan bahawa terdapat perbezaan yang signifikan dalam sejarah gunung berapi antara Bumi dan Marikh. Seperti yang dijelaskan oleh Dr. Cohen:
"Kami mendapati bahawa nakhlites terbentuk daripada sekurang-kurangnya empat letusan selama 90 juta tahun. Ini adalah masa yang sangat lama untuk gunung berapi, dan lebih lama daripada jangka masa gunung berapi darat, yang biasanya hanya aktif selama beberapa juta tahun. Dan ini hanya menggaru permukaan gunung berapi, kerana hanya sejumlah kecil batu yang akan dikeluarkan oleh kawah hentaman - jadi gunung berapi itu sudah lama aktif. "
Di samping itu, pasukan ini juga dapat mempersempit gunung berapi dari mana sampel batuan mereka berasal. Kajian terdahulu yang dilakukan oleh NASA mendedahkan beberapa calon kawah sumber nakhlite yang mungkin. Namun, hanya satu lokasi yang sesuai dengan hasilnya dari segi usia letusan gunung berapi dan kesan yang akan mengeluarkan sampel ke angkasa.
Kawah khas ini (yang saat ini tidak disebutkan namanya) terletak di dataran gunung berapi yang dikenali sebagai Elysium Planitia, kira-kira 900 km (560 mi) dari puncak gunung berapi Elysium Mons - yang tingginya 12.6 km (7.8 mi). Ia juga terletak kira-kira 2000 km (1243 mi) di utara tempat NASA Curiosity rover berada. Seperti yang dijelaskan oleh Cohen, NASA mempunyai beberapa gambar satelit terperinci mengenai kawah ini.
"Luas 6.5 km, dan memelihara serpihan sinar ejecta," katanya. "Dan kami dapat melihat beberapa jalur mendatar di dinding kawah - yang menunjukkan batu membentuk lapisan, dengan setiap lapisan ditafsirkan sebagai aliran lava yang terpisah. Kajian ini dapat memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai sejarah meteorit nakhlite, dan seterusnya gunung berapi terbesar di sistem suria. "
Pada masa akan datang, misi pulang dan berpasangan ke Mars pasti akan membersihkan gambar ini dengan lebih jauh lagi. Memandangkan bahawa Mars, seperti Bumi, adalah planet terestrial, mengetahui semua yang kita dapat mengenai sejarah geologinya akhirnya akan meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana planet-planet berbatu dari Sistem Suria terbentuk. Ringkasnya, semakin banyak yang kita ketahui mengenai sejarah gunung berapi Marikh, semakin banyak kita dapat belajar mengenai pembentukan dan evolusi Sistem Suria.
