המדענים צפו לראשונה בתצורת Medusae Fossae (MFF) בשנות ה -60 בזכות מאמצי ה- מרינר חללית. המפקד המאסיבי הזה של סלע רך ומשקע משתרע על פני 1,000 ק"מ בערך קו המשווה ומורכב מגבעות גליות, מזות פתאומיות ורכסים סקרנים (aka. Yardangs) שנראים כתוצאה משחיקת רוח. יתרה מזאת, בליטה חריגה בראש היצירה הזו הולידה גם תיאוריית קונספירציה של עב"מים.
למותר לציין שההיווצרות היוותה מקור לסקרנות מדעית, כאשר גיאולוגים רבים ניסו להסביר כיצד היא הייתה יכולה להיווצר. על פי מחקר חדש מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס, האזור היה תוצאה של פעילות וולקנית שהתרחשה על הכוכב האדום לפני יותר משלושה מיליארד שנה. לממצאים אלה עשויות להיות השלכות דרסטיות על הבנת המדענים את פנים מאדים ואף על פוטנציאל העבר שלה למגורים.
המחקר - שהופיע לאחרונה ב- כתב העת למחקר גיאופיזי: כוכבי לכת תחת הכותרת "צפיפות תצורת מדוזה פוסה: השלכות על קומפוזיציה, מוצאה וחשיבותה בהיסטוריה של מאדים" - נערך על ידי לוג'נדרה אוג'ה וקווין לואיס, חוקר בלוסשטיין ועוזר פרופסור במחלקה למדעי האדמה והפלנטרית. באוניברסיטת ג'ונס הופקינס, בהתאמה.
עבודתו בעבר של אוג'ה כוללת מציאת עדויות לכך שמים על מאדים מתרחשים בזרימת מלח עונתית על פני השטח, אותם גילה בשנת 2010 כסטודנט לתואר ראשון. לואיס, בינתיים, הקדיש חלק ניכר מהקורס האקדמי שלו למחקר המעמיק של טבעו של סלע משקע במאדים, במטרה לקבוע מה התיעוד הגיאולוגי הזה יכול לספר לנו על אקלים בעבר ועל הכוכב שלו בעבר.
כפי שהסביר אוג'ה, המחקר של תצורת מדוזה פוסה הוא מרכזי להבנת ההיסטוריה הגאולוגית של מאדים. בדומה לאזור תרסוס מונטס, תצורה זו נוצרה בתקופה בה כוכב הלכת עדיין פעיל גיאולוגית. "זהו פיקדון מסיבי, לא רק בקנה מידה של מאדים, אלא גם מבחינת מערכת השמש, מכיוון שאיננו יודעים על שום פיקדון אחר שהוא כזה," אמר.
בעיקרון, סלע משקע הוא תוצאה של אבק סלע ופסולת המצטברים על פני כדור הארץ ומתקשים ומשכבים עם הזמן. שכבות אלה משמשות כרישום גיאולוגי, המציין אילו סוגי תהליכים מתרחשים על פני השטח בזמן שהשכבות הופקדו. כשמדובר בתצורת מדוזה פוסה, המדענים לא היו בטוחים אם התפרצויות רוח, מים, קרח או וולקני היו אחראיים.
בעבר נערכו מדידות מכ"ם של התצורה שהציעו שלמדוזה פוססה היה הרכב יוצא דופן. עם זאת, המדענים לא היו בטוחים אם היווצרותם עשויה סלע נקבובי ביותר או תערובת של סלע וקרח. לצורך המחקר, אוח'ה ולואיס השתמשו בנתוני כוח הכבידה של מסלולי מאדים שונים בכדי למדוד את צפיפות התצורה בפעם הראשונה.
מה שהם מצאו הוא שהסלע נקבובי בצורה יוצאת דופן וכשני שליש צפוף כמו שאר קרום המאדים. הם השתמשו גם בנתוני מכ"ם וכוח הכבידה כדי להראות כי צפיפות התצורה הייתה גדולה מכדי שניתן יהיה להסביר על ידי נוכחות קרח. מכאן הגיעו למסקנה שהסלע הנקבובי בכבדות היה צריך להיות מופקד על ידי התפרצויות געשיות כאשר מאדים עדיין היה פעיל מבחינה גיאולוגית - בערך. לפני 3 מיליארד שנה.
כאשר הרי הגעש הללו התפוצצו, הם משליכים אפר וסלע לאטמוספרה, החומר היה נופל אז על פני השטח, בונה שכבות ונחל במורד הגבעות. לאחר מספיק זמן, האפר היה מצטמם לסלע, שנשחק אט אט לאורך זמן על ידי רוחות מאדים וסופות אבק, מה שמותיר את מדעני התצורה לראות שם היום. לפי אוג'ה, הממצאים החדשים הללו מראים כי פנים מאדים מורכבים יותר ממה שחשבו בעבר.
בעוד שמדענים ידעו מזה זמן כי במאדים יש כמה נדיפים - כלומר מים, פחמן דו חמצני ואלמנטים אחרים שהופכים לגז עם עליית טמפרטורה קלה - בקרום שלו המאפשרים התפרצויות נפיצות תקופתיות על פני השטח, סוג ההתפרצות הדרושה ליצור את אזור מדוזה פוסה היה עצום. זה מצביע על כך שעל פני כדור הארץ יש כמויות אדירות של נדיפים בפנים שלו. כפי שהסביר אוג'ה:
"אם הייתם מפיצים את מדוזה פוסה ברחבי העולם, זה היה מייצר שכבה בעובי 9.7 מטר. בהתחשב בהיקף העצום של הפיקדון הזה, זה באמת מדהים מכיוון שזה מרמז שהמאגמה לא הייתה עשירה רק בנדיפים וגם שהיא הייתה חייבת להיות עשירה בתנודתיות במשך תקופות ארוכות. "
בנוסף, פעילות זו הייתה משפיעה באופן דרסטי על הרגלי העבר של מאדים. בעיקרון, היווצרות תצורת מדוזה פוסה הייתה מתרחשת במהלך נקודה מרכזית בתולדות מאדים. לאחר התרחשות ההתפרצות היו נפלטים לאטמוספרה כמויות אדירות של פחמן דו-חמצני (וסביר להניח) מתאן, וגורמות לאפקט חממה משמעותי.
בנוסף, המחברים ציינו כי ההתפרצות הייתה פולטת מספיק מים בכדי לכסות את מאדים באוקיאנוס גלובלי בעובי של יותר מ- 9 ס"מ (4 אינץ '). אפקט חממה שהתקבל זה היה מספיק בכדי להחמם את פניו של מאדים עד כדי כך שהמים יישארו במצב נוזלי. יחד עם זאת, גירוש גזים וולקניים כמו מימן גופרתי ודו-חמצני היה משנה את הכימיה של פני השטח והאטמוספרה של מאדים.
כל זה היה משפיע בצורה דרסטית על יכולת הכושר של כדור הארץ. יתר על כן, כפי שציין קווין לואיס, המחקר החדש מראה כי לסקרי כוח המשיכה יש פוטנציאל לפרש את התיעוד הגאולוגי של מאדים. "סקרי כוח משיכה עתידיים יכולים לעזור להבחין בין קרח, משקעים וסלעים דלקתיים בקרום העליון של כדור הארץ," אמר.
חקר תכונות פני השטח של מאדים והיסטוריה גיאולוגית זה כמו לקלף בצל. עם כל שכבה שאנו מתקלפים, אנו מקבלים פיסת חידה נוספת, שיחד מסתכמת בהיסטוריה עשירה ומגוונת. בשנים ועשרות השנים הבאות, משימות רובוטיות נוספות ילמדו את פני האדמה ואת האווירה האדומה כהכנה למשימה של צוות הצוות בסוף 2030.
כל המשימות הללו יאפשרו לנו ללמוד עוד על מאדים חמים, רטובים יותר של מאדים והאם יתכן שהיה קיים שם או לא (או אולי, עדיין עושה זאת!)
