In het inleidende artikel over de planeet Mars konden we zien dat vulkanen de meest bekende geologische kenmerken zijn van de 'rode' planeet en dat deze tot de grootste uit ons zonnestelsel zijn. De meeste vulkanen bevinden zich allemaal in het Tharsis gebied nabij de evenaar maar ook elders op de planeet worden vulkanen, die meestal kleiner zijn, aangetroffen.
Mars is sinds zijn ontstaan altijd zeer vulkanisch actief geweest. Deze activiteit heeft dan ook geleidt tot de vorming van de grote noordelijke lavavlakten en het ontstaan van de Tharsis vulkanen die reusachtige afmetingen aannemen. Net als op Aarde beschikt Mars over verschillende types van vulkanen. De meest opvallende zijn wellicht de caldera's die men kan herkennen doordat ze bovenaan trechtervormige kraters hebben. Een ander type vulkaan dat op Mars voorkomt, is de patera. Dit zijn zeer lage vulkanen zonder steile helling. De reden waarom al deze vulkanen op Mars verschillende vormen en structuren aannemen is dezelfde als op Aarde. Dit ligt aan de chemische samenstelling van de lava en de snelheid waarmee deze wordt uitgestoten.
De grootste vulkaan op Mars; de Olympus Mons - Foto: NASA
De caldera's zijn de meest bekende Mars vulkanen. Deze hebben hun uiterlijk te danken doordat de top van de vulkaan instort waardoor een krater ontstaat (een caldera) nadat er lava is uitgestroomd. Voor het uitbarsten van een vulkaan wordt er een enorme druk opgebouwd in het binnenste waardoor deze gaat opzwellen. Eenmaal de vulkaan uitbarst en lava uitspuwt, zal de druk binnenin verminderen en zal het magma, dat zich onder de vulkaantop bevindt, terugtrekken. De top van de vulkaan loopt nu leeg en hier ontstaat uiteindelijk een caldera. Deze procedure van opzwellen en leeglopen kan zich verschillende malen voordoen bij één vulkaan. De vulkanen die zich in het Tharsis gebied bevinden op Mars, hebben opvallend veel gelijke kenmerken met vulkanen op Hawaï waardoor men veel over het ontstaan van deze vulkanen kan achterhalen. Door het ontbreken op Mars van plaattektoniek kan een vulkaan op Mars miljoenen jaren op dezelfde plaats blijven opzwellen en kan deze reusachtige afmetingen aannemen die we op Aarde niet kennen. Een ander kenmerk van de caldera vulkanen is de hellingsgraad van ongeveer 4 graden die dergelijke vulkanen hebben waardoor de lava sneller en krachtiger naar beneden stroomt dan bij minder steile vulkanen.
Caldera structuur - Foto: NASA
De grootste vulkaan op Mars is de Olympus Mons en hij is tevens ook de grootste vulkaan in ons zonnestelsel. Hij werd genoemd naar de verblijfplaats van de Griekse goden en is 27 kilometer hoog (Mount Everest op Aarde is 9 kilometer hoog). Aan de top van de Olympus Mons bevindt zich een caldera die een doorsnede heeft van 50 kilometer. Hierin hebben zich nog eens kleinere vulkanische kraters genesteld. Doordat de calderawanden gegroefd zijn, kan dit wijzen op grote grondverschuivingen. Aan de wanden van de vulkaan zijn lavastromen te zien die enkele honderden kilometers lengte hebben. Door deze lange lavastromen moet de lavasnelheid zeer hoog geweest zijn en moet deze vulkaan over een enorme magmakamer beschikt hebben. De flanken van de Olympus Mons bestaan uit verschillende ingestorte lavakanalen en lavapijpen. Op Mars hadden deze lavastromen vier- tot tienmaal meer volume dan lavastromen die op Aarde voorkomen. Rondom deze indrukwekkende vulkaan bevind zich een ring van grof, oneffen oppervlaktegesteente dat zich op bepaalde plaatsen uitstrekt tot 700 kilometer van de top. Voor veel geologen is dat dan ook een bewijs dat er ooit een nog grotere vulkaan moet hebben bestaan in dit gebied.
De reusachtige Olympus Mons - Foto: NASA
Ten zuidoosten van de reusachtige Olympus Mons bevindt zich het Tharsis gebied. Deze regio wordt gekenmerkt door drie grote vulkanen die zich op één lijn bevinden. Van het noordoosten naar het zuidwesten zijn dit de Ascraeus Mons, Pavonis Mons en Arsia Mons en deze drie zijn elk ongeveer 10 kilometer hoog en hebben elk een basis van ongeveer 350 kilometer breedte. De drie vulkanen bevinden zich elk op ongeveer 700 kilometer van elkaar en omdat deze vulkanen zich bovenop het Tharsis gebergte bevinden, dat een hoogte heeft van 9 kilometer, hebben ze ongeveer dezelfde hoogte als de Olympus Mons en domineren zij eveneens het uitzicht. Bovenop de drie vulkanen bevinden zich eveneens drie caldera's maar zij verschillen wel elk van vorm. De caldera op Arsia Mons heeft een doorsnede van 110 kilometer en een diepte van ongeveer 2 kilometer. Pavonis Mons beschikt over een caldera met een mooie cirkelvormige structuur en is ongeveer 5 kilometer diep.
Zoals eerder vermeld werd, beschikt Mars ook over patera vulkanen en de meest bekende is wellicht de Alba Patera die zich ten noorden van de Tharsis bergrug bevindt en een breedte heeft aan de basis van 1600 kilometer waardoor deze vulkaan de meest uitgestrekte is op Mars. Doordat de wanden van deze vulkaan maar een halve graad hellen, heeft hij maar een hoogte van 6 kilometer en is deze niet zo indrukwekkend als de grote caldera vulkanen in het Tharsis gebied. De meeste patera vulkanen bevinden zich op het zuidelijk halfrond van Mars. Nog een bekende patera hier is de Apollinaris Patera die een caldera heeft aan de top van de vulkaan met een breedte van 100 kilometer. Zijn lavastromen strekken zich tot 200 kilometer van de top ver uit.
Alba Patera - Foto: NASA
De leeftijd van de Mars vulkanen proberen geologen en planeetonderzoekers te achterhalen door het aantal inslagkraters te tellen die zich op de vulkanen bevinden maar meestal is het moeilijk inslagkraters van vulkanische kraters te onderscheiden waardoor dit een moeilijk klus wordt. De patera vulkanen, die zich meestal op het zuidelijk halfrond van Mars bevinden, vertonen de oudste vulkanische kenmerken en de jongste vulkanen zouden diegenen zijn die zich in het Tharsis gebied bevinden. De Olympus Mons blijkt de jongste vulkaan van allemaal te zijn maar ook hij slaapt al enkele miljoenen jaren. Aan de kraters rondom deze vulkaan is ook duidelijk te zien dat de vulkanische activiteit geleidelijk afnam. Het is zeer moeilijk te bepalen hoeveel materiaal door de vulkanen werd uitgestoten en wanneer dit gebeurde maar wel staat vast dat de studie van de vulkanen op Mars een zeer belangrijk onderdeel zal vormen in toekomstige onbemande en bemande Mars missies. De Mars vulkanen behoren ongetwijfeld tot de prachtigste kenmerken van de 'rode' planeet. Doordat deze vulkanen zoveel gelijkenissen vertonen met die op Aarde, hebben wetenschappers al zeer veel kunnen achterhalen over het ontstaan en de werking van deze vulkanen. Toch hebben zij nog niet al hun geheimen prijsgegeven en zal de mens vroeg of laat wandelen op één van de reusachtige vulkanen.
De zuidwestelijke flank van de Olympus Mons.
Foto gemaakt door de Europese Mars Express ruimtesonde - Foto: ESA
