NASA wypatruje na Saharze dziwny pierścień skał. Naukowcy wciąż bez pewnej odpowiedzi

Na zdjęciach satelitarnych NASA z libijskiej części Sahary wyłonił się skalny „cel” o średnicy kilkudziesięciu kilometrów.

Formacja wygląda tak nienaturalnie regularnie, że część badaczy musiała sprawdzić dwa razy, czy to na pewno nie jest błąd obrazu.

To Mont Arkanu – górski masyw złożony z koncentrycznych pierścieni skał. Z góry przypomina gigantyczne oko lub odcisk palca wciśnięty w pustynię. Geolodzy znają już jego ogólną historię, lecz szczegóły procesu, który ułożył skały w tak idealne kręgi, wciąż budzą spory.

Góra jak gigantyczna tarcza: co widać z orbity

Mont Arkanu leży w odległej, niemal zupełnie niezamieszkanej części Sahary w Libii. Dla osoby stojącej u jej podnóża to po prostu masyw skalny wyniesiony nad piaszczystą równinę. Prawdziwe zaskoczenie pojawia się dopiero wtedy, gdy spojrzy się na region z orbity.

Mont Arkanu tworzy zespół nachodzących na siebie, koncentrycznych pierścieni skalnych, rozciągających się na około 24 km, doskonale widocznych na zdjęciach satelitarnych Earth Observatory NASA.

Pierścienie biegną jeden za drugim jak fale na wodzie po upadku kamienia. Zamiast wody mamy tu jednak skały magmowe – bazalty i granity – ułożone w łuki oraz pełniejsze kręgi, miejscami przerywane erozją. Oś całej struktury jest przesunięta delikatnie w kierunku południowo‑zachodnim, co sugeruje, że procesy w głębi skorupy nie były symetryczne.

Dlaczego to nie krater po meteorycie

Na pierwszy rzut oka formacja kojarzy się z kraterem uderzeniowym. Regularny kształt i wyraźne obręcze zdają się pasować do obrazu miejsca, gdzie spadł kiedyś duży meteoroid. Taki scenariusz rozważano przez lata, zanim dokładniejsze badania skał przyniosły odpowiedź.

• brak typowych szokowych deformacji minerałów, które towarzyszą uderzeniom kosmicznych skał,
• obecność licznych skał magmowych o różnych składach chemicznych, powiązanych ze sobą w czasie,
• układ warstw wskazujący na stopniowe wnikanie rozżarzonego materiału od głębi ku górze.

Zamiast jednego gwałtownego zdarzenia w rodzaju kosmicznego impaktu mamy tu raczej efekt długotrwałej, cyklicznej aktywności magmy. Mont Arkanu przypomina więc bardziej zastygły zapis pracy „niewidzialnego kotła” pod pustynią niż ślad po katastrofie z kosmosu.

Magmowy kocioł, który pracował milionami lat

Geolodzy opisują Mont Arkanu jako rezultat wielu fal intruzji magmy. Oznacza to, że rozgrzany materiał z głębi Ziemi wielokrotnie wciskał się w istniejące skały, rozpychał je i zastygał, tworząc kolejne pierścienie. Nowe porcje magmy wchodziły innymi drogami, częściowo nachodziły na starsze, a całość powoli budowała złożoną, wielopiętrową strukturę.

Napływające raz za razem porcje magmy „rysowały” w skorupie kolejne kręgi, a ich środki układały się mniej więcej w jednej linii, co tłumaczy lekko przesunięty układ pierścieni.

W przekroju taki masyw przypomina warstwowy tort: spody tworzą bazalty i granity, czyli skały krystaliczne powstałe z zastygłego magmowego płynu. W różnych częściach kompleksu geolodzy identyfikują intruzje o odmiennym składzie, co wskazuje, że w komorze magmowej pod Mont Arkanu zachodziły skomplikowane procesy mieszania i segregacji minerałów.

Kamienny „kapelusz” na szczycie

Na wierzchu tej magmowej konstrukcji leży coś, co jeszcze bardziej komplikuje obraz. To warstwa skał osadowych – piaskowców, wapieni i kwarcytów – która tworzy rodzaj płaskiego nakrycia. Dla geologów to bezcenne źródło informacji.

Osadowy „kapelusz” pokazuje, że procesy magmowe zachodziły pod istniejącą już pokrywą skał osadzanych kiedyś w środowisku wodnym lub przybrzeżnym. Masy magmy nie zawsze przecinały ją wprost, część z nich rozchodziła się równolegle pod nią, delikatnie ją unosząc. To tłumaczy, dlaczego piaskowiec i wapień zachowały się tak wysoko, choć wokół dominują skały magmowe.

Dlaczego naukowcy wciąż się spierają

Mimo że ogólny obraz – wielokrotne wnikanie magmy pod osadową pokrywę – jest zaakceptowany, wiele szczegółów nie pasuje do typowych modeli. Trudno na przykład jednoznacznie odtworzyć kształt dawnej komory magmowej, kolejność wszystkich intruzji czy tempo, w jakim następowały.

Część badaczy sądzi, że Mont Arkanu mógł leżeć na strefie tektonicznego osłabienia skorupy, co ułatwiało magmie wędrówkę ku górze. Inni zwracają uwagę, że koncentryczny układ pierścieni przypomina niektóre struktury znane z bardziej aktywnych regionów, choć tu nie ma znanych współczesnych wulkanów. Bez wierceń i dokładnych analiz izotopowych skał trudno ustalić precyzyjną chronologię wydarzeń.

Deszcz, który zmienia pustynię

Mont Arkanu leży w strefie ekstremalnie suchej. Średnie opady w otaczającej go części Sahary zwykle mieszczą się w przedziale od 1 do 5 mm rocznie. To tyle, co jedna, dwie słabe mżawki na cały rok. Mimo to masyw ma pewną szczególną przewagę.

Wzniesienia Mont Arkanu wymuszają unoszenie się rzadkich wilgotnych mas powietrza. Dzięki temu roczne opady na samym masywie dochodzą do 5–10 mm, czyli są miejscami dwukrotnie wyższe niż na otaczającej go pustynnej równinie.

Niewielka różnica przekłada się na realne skutki. Woda, która spływa po stromych ścianach i żlebach, tworzy sieć suchych dolin, czyli wadi. Od czasu do czasu, gdy zdarzy się intensywniejsza ulewa, te doliny napełniają się wodą i przez kilka godzin lub dni płyną w nich gwałtowne strumienie. Erozja w takich chwilach przyspiesza, podcina zbocza i rzeźbi nowe uskoki oraz tarasy skalne.

Krucha oaza pośród skał

Nawet tak skromna ilość wilgoci wystarcza, by w szczelinach i obniżeniach pojawiła się roślinność. To nie są bujne palmy ani wielkie skupiska drzew. Raczej pojedyncze krzewy, trawy, odporne na suszę byliny. Dla wędrujących przez Saharę zwierząt i dawniej ludzi suchych rejonów taki zakątek mógł być różnicą między przetrwaniem a śmiercią.

Ślady dawnych szlaków sugerują, że Mont Arkanu pełnił rolę naturalnego punktu orientacyjnego. Regularny kształt masywu i odróżniające się skalne ściany sprawiały, że łatwo było go dostrzec z daleka. Razem z nieco lepszym dostępem do wody tworzyło to naturalny „przystanek” w skrajnie nieprzyjaznym otoczeniu.

Co Mont Arkanu mówi o wnętrzu Ziemi

Formacje takie jak ta na libijskiej pustyni interesują geologów nie tylko z czystej ciekawości. To też poligon do testowania modeli zachowania magmy pod grubą pokrywą skał osadowych. Dzięki dokładnym zdjęciom satelitarnym, mapowaniu grawimetrycznemu i badaniom próbek można sprawdzić, jak bardzo rzeczywista struktura pasuje do obliczeń komputerowych.

Dla studentów geologii Mont Arkanu staje się podręcznikowym przykładem, jak z wielu, czasem pozornie sprzecznych danych – składu minerałów, kierunku pęknięć w skałach, różnic w erozji – składa się w miarę spójną historię miejsca. Uczy też pokory: nawet przy dostępie do nowoczesnych narzędzi wciąż pozostają pytania bez jednoznacznej odpowiedzi.

Z punktu widzenia osób niezajmujących się zawodowo naukami o Ziemi takie miejsca są przypomnieniem, że nawet w dobrze zmapowanych rejonach planety satelity potrafią wypatrzyć coś, co dotąd pozostawało praktycznie nieznane. Wystarczy, że nigdy nie biegł tamtędy popularny szlak, a teren jest na tyle surowy, że mało kto zapuszcza się w jego głąb.

Mont Arkanu dobrze pokazuje też, jak ściśle łączą się procesy głębokie i powierzchniowe. To, co działo się setki milionów lat temu w kilku, kilkunastu kilometrach pod ziemią, ułożyło koncentryczne pierścienie skał. Z kolei dziś, kilka milimetrów deszczu rocznie, zdarzających się w odpowiednich momentach, rzeźbi ich krawędzie, odsłania nowe fragmenty i tworzy nisze, w których trzyma się życie. W efekcie tajemniczy „cel” widziany z orbity wciąż się zmienia, choć dla ludzkiego oka ten ruch prawie nie istnieje.