Proč mohou být sesuvy na Marsu desítky kilometrů dlouhé?

Na Zemi si většinou pod pojmem sesuv představíme svahový proces, během kterého gravitační napětí překročí mez pevnosti horniny, výsledkem čehož je pak rapidní přenos materiálu po svahu. Tento mobilizovaný materiál je následně ukládán v blízkosti utržení. Jelikož představu o sesuvech utváří naše pozemská zkušenost, většinou o nich smýšlíme jako o události malého rozsahu, kdy je materiál přesouván na vzdálenost stovek metrů (asi 350 m v případě nechvalně slavného sesuvu na rozestavěnou dálnici D8 u Dobkoviček) či maximálně prvních kilometrů (sesuv v Handlové měl délku okolo 1 km). Nicméně když se na Zemi dobře porozhlédneme, můžeme spatřit i sesuvy schopné dopravit materiál až do vzdálenosti desítek kilometrů (nejdelším doložený sesuv se pravděpodobně nachází v americkém Utahu, má délku přes 30 km a došlo k němu před 21,6 milióny let). Co ale v případě Marsu? Jsou na jeho povrchu sesuvy také přítomny? A jak je to s jejich délkou?

Mars je podobně jako Země stále geologicky živé těleso, a proto můžeme na jeho povrchu spatřit sesuvy, ke kterým dochází nyní, i doklady jejich dřívější přítomnosti. Při pohledu na marsovské sesuvy si rychle povšimneme, že se v některých oblastech jedná o častý jev, který ale může být mnohem rozměrnější, než jak jsme ze Země zvyklí. Na Marsu totiž snadno můžeme spatřit sesuvy přes 50 km dlouhé. Jak je to ale možné? Co umožňuje, aby se materiál byl schopen dostat do takovéto vzdálenosti od místa odtržení? Jednou z oblastí Marsu, kde můžete odpověď na tuto důležitou otázku hledat odpověď je Valles Marineris – systém kaňonů táhnoucí se přes 3800 km do délky. Sesuvy zde vznikaly minimálně po dobu minimálně 3,5 miliardy let, tedy od doby vzniku Valles Marineris. Tato oblast tak vědcům nabízí skvělé místo, kde se mohou o sesuvech dozvědět více.

Snímek sesuvu v oblasti Ius Chasma s vyznačenou horní a vzdálenou zónou sesuvu. Povšimněte si, jak je horní část sesuvu tvořena velkými skalními bloky, které byly částečně či zcela přetočeny během sesuvu. Zdroj: Watkins a kolektiv (2015), autor: NASA/JPL/ASU, licence: Volné dílo.

Během pozorování si vědci všimli, že marsovské sesuvy mají většinou charakteristickou skladbu tvořenou horní a vzdálenou částí sesuvu. V horní části můžeme nalézt bloky hornin, které byly během sesuvu přetočeny. Oproti tomu vzdálenou zónu sesuvu, která může mít délku až desítek kilometrů, tvoří slabší vrstva uloženin s viditelnými rýhami (tzv. grooves). Podobné tvary uloženin s rýhami můžeme nalézt i na Zemi a to v případě některých sesuvů, které vznikly díky zvláštnímu mechanismu vyžadujícím lubrikaci podloží. K lubrikaci na Zemi může docházet buď působením vody, ledu, sněhu, evaporitů či suchého granulárního proudu. Každý z těchto faktorů lubrikace má významný dopad na naše chápání toho, jak se Mars vyvíjel v čase. Proto je důležité zjistit, co lubrikovalo podloží pro sesuvy v případě Marsu. Na tento aspekt se zaměřil vědecký tým vedený Jessicou Watkins, který za použití spektroskopických dat zkoumal jako první na světě mineralogické složení kluzné vrstvy sesuvu.

Příklad sesuvu s rýhami (tzv. grooves) na Zemi. Podobné struktury můžeme pozorovat na řadě sesuvů v oblasti Valles Marineris na Marsu. Snímek pochází z oblasti Cordova na Aljašce (USA), zdroj USGS, licence: Volné dílo.

Konkrétně se vědeckému týmu povedlo určit mineralogické složení kluzné vrstvy erodovaného sesuvu v oblasti Ius Chasma. Složení této vrstvy odpovídá hydratovaným silikátům, respektive na železo a hořčík bohatým fylosilikátům. Tento odborný termín obecně označuje minerály, které mají vrstevnatou vnitřní strukturu a v češtině se pro ně využívá také známější výraz „jílové minerály“ (to je ale termín obecnější… ale v tomto případě se s ním můžeme spokojit). V podstatě se jedná o skupinu minerálů, které prošly přeměnou za přítomnosti vody. Jejich objev tak naznačuje, že jílové minerály byly zodpovědné za snížení tření na kluzné vrstvě. Snížení tření pak hrálo klíčovou roli ve vzniku sesuvů schopných dopravit materiál na vzdálenost desítek kilometrů daleko od místa oddělení od svahu. Jak se totiž sesuv utrhl, uvolněný materiál začal v podstatě klouzat po jílové vrstvě rozprostřené na dně kaňonu. S trochou nadsázky tak vlastně materiál klouzal po povrchu podobně jako se kloužou děti na zamrzlé kaluži… Jen místo ledu umožňuje klouzání vrstva jílovitých minerálů…

Landslide_coprates_chasma

Příklad menšího sesuvu v oblasti Coprates Chasma na Marsu, na kterém jsou dobře viditelné jednotlivé rýhy (tzv. grooves). Zdroj snímku: Kamera CTX/NASA, volné dílo.

Zajisté vás nyní napadne otázka, odkud se jílové minerály v oblasti Valles Marineris vzaly. Vědci předpokládají, že vznikly zvětráváním okolních hornin v dávných dobách Marsu (v Noachianu a Hesperianu, tedy před 4,1 až 3,3 miliardami let). V dobách, kdy bylo podnebí Marsu vlhčí a tím pádem bohatší na přítomnost vody. Tato voda se tak dostávala do interakce s minerály na povrchu, čímž je přetvářela do nové formy – jílu. Vzniklé jílové částice pak byly následně transportovány geologickými procesy na dno kaňonů, kde byly uloženy do nové vrstvy. Jak je vidět, voda tak na Marsu hraje důležitou roli i dlouho potom, co z jeho povrchu před miliardami let zmizela. I po miliardách let totiž stále ovlivňuje procesy, které na povrchu Marsu probíhají.

Napsat komentář