Małe wulkany bez źródła: nowa publikacja w npj Space Exploration
Small-scale volcanoes without a source: a new publication in npj Space Exploration

Na pierwszy rzut oka stożki wulkaniczne kojarzą się z klasycznymi erupcjami magmy wydobywającej się z głębi planety. Jednak najnowsza publikacja w npj Space Exploration opisuje nietypowe stożki wulkaniczne na Marsie, które nie powstały w wyniku klasycznej erupcji magmy z wnętrza planety. Zamiast tego są efektem gwałtownej interakcji płynącej lawy z lodem lub wodą ukrytą w marsjańskim gruncie.

Gdy gorący potok lawy przemieszcza się po powierzchni, może przykryć obszary zawierające lód. Wysoka temperatura powoduje jego natychmiastowe topnienie i przemianę w parę wodną. Ta para zostaje uwięziona pod zastygającą lawą, co prowadzi do wzrostu ciśnienia i gwałtownych eksplozji. W ich wyniku dochodzi do rozrywania skorupy lawowej i wyrzutu materiału, co stopniowo buduje charakterystyczne stożki z kraterem.

Takie formy, nazywane stożkami bezkorzeniowymi, są ważnym śladem obecności lodu w miejscach, które dziś są zbudowane tylko z produktów najmłodszej aktywności wulkanicznej. Na badanym obszarze w rejonie Tharsis, w pobliżu wulkanu Ascraeus Mons, zidentyfikowano ich tysiące, co sugeruje, że w przeszłości lód podpowierzchniowy był tam powszechny. Takie środowiska mogły sprzyjać powstawaniu obiegów hydrotermalnych, w których gorąca woda krążyła przez spękane skały, prowadząc do wytrącania minerałów siarczanowych — obserwowanych dziś na danych spektralnych z sond orbitalnych.

Odkrycie to pokazuje, że Mars był miejscem intensywnych interakcji między ogniem a lodem, a jego powierzchnia wciąż zachowuje ślady tych gwałtownych procesów.

Small-scale volcanoes without a source: a new publication in npj Space Exploration

At first glance, volcanic cones are typically associated with classic eruptions of magma rising from the planet’s depths. However, a recent paper in npj Space Exploration describes unusual volcanic cones on Mars that did not form as a result of a classic magma eruption from the planet’s interior. Instead, they are the result of an interaction between flowing lava and ice or water hidden in the Martian ground.

As a hot flow of lava moves across the surface, it can cover areas containing ice. The high temperature causes the ice to melt immediately and turn into water vapor. This steam becomes trapped beneath the solidifying lava, leading to a buildup of pressure and violent explosions. As a result, the lava crust ruptures and material is ejected, gradually building the characteristic cones with craters.

Such features, known as rootless cones, are an important indicator of the presence of ice in areas that today consist solely of products of the most recent volcanic activity. Thousands of them have been identified in the study area in the Tharsis region, near the Ascraeus Mons volcano, suggesting that subsurface ice was once widespread there. Such environments could have caused the formation of hydrothermal systems, in which hot water circulated through fractured rocks, leading to the precipitation of sulfate minerals—observed today in spectral data from orbital data.

This discovery shows that Mars was the site of intense interactions between lava and ice, and its surface still bears traces of these explosive processes.

MARScone – nowy algorytm przyspieszający analizę stożków na Marsie – publikacja w SoftwareX
MARScone – a new algorithm accelerating the analysis of pitted cones on Mars – a new publication in SoftwareX

W ramach współpracy naukowej z Uniwersytetem Szczecińskim zespół projektu MARIVEL opracował nowatorski algorytm MARScone, przeznaczony do analizy morfometrii form stożkowych na powierzchni Marsa. To istotny krok w kierunku automatyzacji badań geomorfologicznych Czerwonej Planety.

Formy stożkowe, takie jak stożki wulkaniczne, błotne czy struktury związane z procesami sublimacyjnymi, stanowią cenne źródło informacji o przeszłości geologicznej Marsa. Ich dokładna klasyfikacja oraz interpretacja genezy wymagają szczegółowych analiz morfometrycznych — obejmujących m.in. wysokość, nachylenie stoków, średnicę podstawy czy proporcje geometryczne.

Dotychczas proces ten był czasochłonny i w dużej mierze oparty na pracy manualnej lub półautomatycznych narzędziach. Algorytm MARScone znacząco usprawnia ten etap badań, umożliwiając szybkie i zautomatyzowane przetwarzanie dużych zbiorów danych topograficznych. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych metod analizy przestrzennej i przetwarzania danych możliwe jest nie tylko przyspieszenie pomiarów, ale również zwiększenie ich precyzji i powtarzalności.

W praktyce oznacza to, że naukowcy mogą analizować znacznie większe obszary Marsa w krótszym czasie, co przekłada się na bardziej kompleksowe podejście do badań powierzchni planety. Automatyzacja analiz morfometrycznych otwiera również drogę do odkrywania nowych zależności i wzorców, które wcześniej mogły pozostawać niezauważone.

Rozwój algorytmu MARScone wpisuje się w szerszy trend wykorzystania nowoczesnych narzędzi obliczeniowych w planetologii. Efekty tej współpracy nie tylko wzmacniają potencjał badawczy projektu MARIVEL, ale również przyczyniają się do lepszego zrozumienia procesów kształtujących powierzchnię Marsa — a tym samym historii tej fascynującej planety.

MARScone – a new algorithm accelerating the analysis of pitted cones on Mars – a new publication in SoftwareX

As part of a scientific collaboration with the University of Szczecin, the MARIVEL project team has developed an innovative algorithm called MARScone, designed to analyze the morphometry of conical features on the surface of Mars. This is a significant step toward automating geomorphological research on the Red Planet.

Conical features, such as volcanic cones, mud cones, or structures associated with sublimation processes, are a valuable source of information about Mars’ geological past. Their accurate classification and interpretation of their origin require detailed morphometric analyses—including, among other things, height, slope angle, base diameter, and geometric proportions.

Until now, this process has been time-consuming and largely based on manual labor or semi-automated tools. The MARScone algorithm significantly streamlines this stage of research, enabling fast and automated processing of large topographic datasets. Thanks to the use of advanced methods of spatial analysis and data processing, it is possible not only to accelerate measurements but also to increase their precision and repeatability.

In practice, this means that scientists can analyze much larger areas of Mars in less time, which translates into a more comprehensive approach to studying the planet’s surface. The automation of morphometric analyses also paves the way for discovering new relationships and patterns that may have previously gone unnoticed.

The development of the MARScone algorithm is part of a broader trend toward the use of modern computational tools in planetary science. The results of this collaboration not only strengthen the research potential of the MARIVEL project but also contribute to a better understanding of the processes shaping the surface of Mars—and thus the history of this fascinating planet.