Wulkany nie są wyłącznie ziemskim fenomenem. Ślady potężnej aktywności wulkanicznej znajdujemy na Marsie, Księżycu i Wenus, a na Io – księżycu Jowisza – możemy obserwować erupcje zachodzące współcześnie.
Mars – kraina gigantycznych wulkanów
Największe skupiska wulkanów na Marsie znajdują się przede wszystkim w dwóch wielkich prowincjach wulkanicznych: Tharsis i Elysium. Szczególnie imponujący jest region Tharsis, w którym znajdują się Olympus Mons oraz trzy ogromne wulkany tarczowe: Arsia Mons, Pavonis Mons i Ascraeus Mons. Należą one do największych i najmłodszych wielkich obiektów wulkanicznych Marsa.
Najsłynniejszym z nich jest Olympus Mons – największy znany wulkan Układu Słonecznego. Jest ogromnym wulkanem tarczowym o średnicy około 600 km. Jego szczyt wznosi się na ponad 20 km ponad marsjański poziom odniesienia i około 25–26 km ponad otaczające równiny. Dlatego spotykane w różnych źródłach wysokości Olympus Mons mogą się różnić – zależą od przyjętego poziomu odniesienia.
Olympus Mons jest wielokrotnie większy od największych ziemskich wulkanów. Jego niezwykłe rozmiary wiążą się między innymi z brakiem tektoniki płyt podobnej do ziemskiej. Na Ziemi przesuwająca się płyta litosfery przemieszcza wulkan względem źródła magmy. Na Marsie przez bardzo długi czas magma mogła docierać do powierzchni w tym samym regionie, stopniowo budując gigantyczną tarczę.
Współczesnych erupcji Olympus Mons nie zaobserwowano, ale nie oznacza to, że można go jednoznacznie uznać za wulkan wygasły. Datowanie powierzchni na podstawie liczby kraterów wskazuje, że niektóre potoki lawowe na jego zboczach są geologicznie bardzo młode. Aktywność wulkaniczna Marsa trwała więc znacznie dłużej, niż kiedyś przypuszczano.
Mars ma również znacznie starsze i inaczej wyglądające obiekty wulkaniczne. Należą do nich tzw. highland paterae, czyli rozległe wulkany wyżynne, takie jak Hadriaca Patera i Tyrrhena Patera. Są to bardzo szerokie, ale zaskakująco niskie formy, charakteryzujące się rozległymi kalderami oraz promieniście rozchodzącymi się dolinami i grzbietami. Badania wskazują, że przynajmniej część z nich mogła zostać zbudowana w znacznym stopniu z materiałów piroklastycznych, a więc podczas erupcji eksplozywnych. Należą do najstarszych wulkanów centralnych rozpoznanych na Marsie.
Księżyc – morza zastygłej lawy
Ciemne plamy widoczne gołym okiem na powierzchni Księżyca przez stulecia nazywano morzami księżycowymi – maria. W rzeczywistości nie ma w nich wody. Są to ogromne równiny utworzone przede wszystkim przez bazaltowe potoki lawowe, które wypełniały rozległe obniżenia, w tym wielkie baseny powstałe wcześniej wskutek uderzeń planetoid.
Największa aktywność wulkaniczna Księżyca przypadała na jego odległą przeszłość. Rozległe wylewy bazaltów tworzących morza księżycowe zachodziły przede wszystkim miliardy lat temu. Nie oznacza to jednak, że cały wulkanizm zakończył się około 2 mld lat temu. Badania próbek i zdjęć orbitalnych wskazują, że niektóre epizody mogły być znacznie młodsze.
Oprócz rozległych pokryw bazaltowych na Księżycu występują także kopuły wulkaniczne, kanały lawowe, zapadliska związane z tunelami lawowymi oraz osady piroklastyczne. Obecnie nie obserwujemy czynnych księżycowych wulkanów.
Wenus – planeta tysięcy wulkanów
Jeśli jakaś planeta Układu Słonecznego zasługuje na miano świata wulkanów, jest nią Wenus. Dane radarowe zebrane przez sondę Magellan ujawniły niezwykle bogaty krajobraz wulkaniczny. W opublikowanym w 2023 roku globalnym katalogu zidentyfikowano około 85 tysięcy obiektów wulkanicznych, z których zdecydowana większość ma mniej niż 5 km średnicy. Wulkany występują niemal na całej powierzchni planety, a produkty działalności wulkanicznej pokrywają znaczną jej część.
Wenus ma ogromne wulkany tarczowe, rozległe pola niewielkich tarcz, kopuły lawowe i kaldery, a także formy praktycznie niespotykane na Ziemi. Należą do nich charakterystyczne korony – coronae, czyli duże, często koliste lub owalne struktury tektoniczno-wulkaniczne związane prawdopodobnie z unoszeniem się gorącego materiału z wnętrza planety. Charakterystyczne są również szerokie, płaskie kopuły o spękanych powierzchniach, określane jako pancake domes, czyli „kopuły naleśnikowe”.
Wenus nie jest przy tym martwym, wulkanicznie światem. Analiza archiwalnych danych radarowych sondy Magellan wykazała zmianę kształtu otworu wulkanicznego w rejonie Maat Mons między obserwacjami wykonanymi w 1991 roku. Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem tej zmiany jest aktywność wulkaniczna.
Kolejnych dowodów dostarczyła analiza danych z innych obszarów Wenus. Zidentyfikowano zmiany powierzchni w rejonie Sif Mons i Niobe Planitia, interpretowane jako nowe potoki lawowe. Wszystko wskazuje więc na to, że podczas pracy sondy Magellan na początku lat 90. XX wieku na Wenus zachodziły erupcje wulkaniczne.
Źródło: NASA/JPL, domena publiczna
Io – najbardziej wulkaniczny świat Układu Słonecznego
Jeszcze bardziej niezwykłe zjawiska zachodzą na Io, jednym z największych księżyców Jowisza. Io jest najbardziej aktywnym wulkanicznie ciałem znanym w Układzie Słonecznym. Jego powierzchnię znaczą setki ośrodków wulkanicznych, rozległe potoki lawy, jeziora lawowe oraz ogromne osady materiału wyrzucanego podczas erupcji.
Erupcje na Io potrafią tworzyć gigantyczne pióropusze gazu i pyłu, wznoszące się setki kilometrów ponad powierzchnię. Nie są to jednak „pióropusze lawy” – tworzą je przede wszystkim gazy, zwłaszcza dwutlenek siarki, oraz drobne cząstki materiału. Po opadnięciu tworzą one ogromne, często barwne pierścienie wokół aktywnych ośrodków. Zdjęcia wykonane przez sondy Voyager, Galileo i Juno pozwoliły bezpośrednio obserwować zmiany zachodzące na powierzchni tego księżyca.
Wulkanizm Io obejmuje także niezwykle rozległe potoki lawowe oraz jeziora lawowe. Jednym z najbardziej niezwykłych obiektów jest Loki Patera, ogromna depresja wulkaniczna o powierzchni około 20 tysięcy km², związana z intensywną i zmienną aktywnością termiczną.
Powierzchnia Io jest niezwykle młoda geologicznie. Intensywne odnawianie jej przez lawy i osady wulkaniczne sprawia, że praktycznie nie obserwuje się na niej kraterów uderzeniowych. Nie oznacza to jednak, że można precyzyjnie określić wiek całej powierzchni na mniej niż 1000 lat – tempo jej odnawiania jest zróżnicowane.
Io ma średnicę około 3640 km, jest więc nieco większa od ziemskiego Księżyca i jest trzecim pod względem wielkości księżycem Jowisza – po Ganimedesie i Kallisto.
Źródłem niezwykłego wulkanizmu Io jest przede wszystkim ogrzewanie pływowe. Satelita krąży bardzo blisko ogromnego Jowisza. Jednocześnie oddziaływania grawitacyjne innych satelitów – Europy i Ganimedesa sprawiają, że jej orbita pozostaje nieco eliptyczna. W efekcie siła przyciągania Jowisza zmienia się podczas każdego obiegu.
Potężne siły pływowe powodują cykliczne odkształcanie Io – jej powierzchnia może unosić się i opadać nawet o około 100 m. Dla porównania, pływy stałej powierzchni Ziemi wywoływane przez Księżyc mają amplitudę liczoną w dziesiątkach centymetrów. Ciągłe ugniatanie wnętrza Io powoduje wydzielanie ogromnych ilości ciepła, prowadzi do częściowego topienia skał i zasila niezwykle intensywny wulkanizm.
Na Io występują również liczne góry, ale wiele z nich nie jest wulkanami. Są to ogromne bloki skorupy wypiętrzone tektonicznie pod wpływem naprężeń. Niektóre osiągają wysokości przewyższające Mount Everest.
Io jest jednym z ponad stu znanych księżyców Jowisza. Według danych aktualnych w sierpniu 2026 roku Jowisz ma 115 oficjalnie uznanych naturalnych satelitów. Liczba ta może się zmieniać wraz z odkrywaniem kolejnych, niewielkich księżyców.
Mapę geologiczną Io, opracowaną przez United States Geological Survey (USGS) znajdziecie tutaj: https://on.doi.gov/34aVll6
