Im więcej eksplorujemy Marsa, tym bardziej przypomina Ziemię. Źródło zdjęcia: NASA Kliknij, aby powiększyć
Jednym z paradoksów ostatnich badań powierzchni Marsa jest to, że im bardziej widzimy planetę, tym bardziej wygląda ona na Ziemię, pomimo bardzo dużej różnicy: skomplikowane formy życia istnieją na Ziemi od miliardów lat, podczas gdy Mars nigdy nie widział życie większe niż mikrob, jeśli to.
„Zaokrąglone wzgórza, meandrujące kanały strumieniowe, delty i miłośnicy aluwialne są szokująco znajome” - powiedział William E. Dietrich, profesor nauk o ziemi i planetologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. „To spowodowało, że zapytaliśmy: czy na podstawie samej topografii możemy stwierdzić, że przy braku oczywistego wpływu ludzi życie przenika Ziemię? Czy życie ma znaczenie?
W artykule opublikowanym w numerze czasopisma Nature z 26 stycznia Dietrich i doktorant J. Taylor Perron zgłosili, ku ich zaskoczeniu, brak wyraźnej sygnatury życia w ukształtowaniu terenu Ziemi.
„Pomimo głębokiego wpływu fauny i flory na procesy erozji i ewolucję krajobrazu, zaskakujące jest to, że„ nie ma form terenu, które mogłyby istnieć tylko w obecności życia, a zatem abiotyczna Ziemia prawdopodobnie nie przedstawiałaby nieznanych krajobrazów ”- powiedział Dietrich.
Zamiast tego Dietrich i Perron proponują, aby życie - od najniższych roślin po duże pasące się zwierzęta - stworzyło subtelny efekt na ziemi, co nie jest oczywiste dla zwykłego oka: więcej „pięknych, zaokrąglonych wzgórz” typowych dla roślinnych obszarów Ziemi i mniej ostre, skaliste grzbiety.
„Zaokrąglone wzgórza są najczystszym wyrazem wpływu życia na geomorfologię” - powiedział Dietrich. „Gdybyśmy mogli przejść przez Ziemię, na której życie zostało wyeliminowane, nadal widzielibyśmy zaokrąglone wzgórza, strome góry skalne, meandrujące rzeki itp., Ale ich względna częstotliwość byłaby inna.”
Kiedy naukowiec NASA przyznał Dietrichowi kilka lat temu, że nie widział nic w marsjańskim krajobrazie, który nie miałby odpowiednika na Ziemi, Dietrich zaczął zastanawiać się nad wpływem życia na kształty terenu i czy jest coś charakterystycznego w topografii planety z życiem, a te bez życia.
„Jedną z najmniej znanych rzeczy na naszej planecie jest to, w jaki sposób atmosfera, litosfera i oceany oddziałują z życiem, tworząc formy terenu” - powiedział Dietrich, geomorfolog, który od ponad 33 lat badał procesy erozyjne Ziemi. „Przegląd ostatnich badań w historii Ziemi prowadzi nas do sugestii, że życie mogło znacznie przyczynić się do rozwoju wielkich cykli lodowcowych, a nawet wpłynąć na ewolucję płytowej tektoniki”.
Zauważył, że jednym z głównych efektów życia na krajobraz jest erozja. Roślinność chroni wzgórza przed erozją: osuwiska często występują w pierwszych deszczach po pożarze. Ale roślinność przyspiesza również erozję, rozbijając skałę na mniejsze kawałki.
„Gdziekolwiek spojrzysz, aktywność biotyczna powoduje, że osad zjeżdża w dół wzgórza, a większość tego osadu jest tworzona przez życie” - powiedział. „Korzenie drzew, sople i wombaty wkopują się w ziemię i podnoszą ją, rozrywając leżącą pod nią skałę i zamieniając ją w gruz opadający w dół.”
Ponieważ kształt terenu w wielu lokalizacjach jest równowagą między erozją rzeki, która ma tendencję do gwałtownego wcinania się w podłoże stoku, a napędzanym biotycznie rozprzestrzenianiem się zbocza gleby, które ma tendencję do zaokrąglania ostrych krawędzi, Dietrich i Perron uważali, że zaokrąglone wzgórza byłyby znakiem życia. Okazało się to jednak nieprawdą, ponieważ ich kolega Ron Amundson i doktorant Justine Owen, obaj z Wydziału Nauk o Środowisku, Polityki i Zarządzania w kampusie, odkryli na martwej pustyni Atacama w Chile, gdzie zaokrąglone wzgórza pokryte ziemią są wytwarzane przez wietrzenie soli z pobliskiego oceanu.
„Istnieją inne rzeczy na Marsie, takie jak zamrażanie i rozmarzanie, które mogą rozbijać skały”, aby stworzyć zaokrąglone wzgórza widoczne na zdjęciach wykonanych przez łaziki NASA, powiedział Perron.
Przyjrzeli się także meandrom rzecznym, na które na Ziemi wpływa roślinność nadbrzeżna. Ale Mars pokazuje także meandry, a badania na Ziemi wykazały, że rzeki pocięte w podłoże skalne lub zamarzniętą ziemię mogą tworzyć meandry identyczne z tymi tworzonymi przez roślinność.
Pomyślał, że stromość cieków rzecznych może być również znakiem rozpoznawczym: grubsze, mniej zwietrzałe osady erodowałyby w strumieniach, powodując, że rzeka stromnieje, a grzbiety stają się wyższe. Ale widać to również w górach na Ziemi.
„Nietrudno argumentować, że roślinność wpływa na wzór opadów, a ostatnio wykazano, że wzorce opadów wpływają na wysokość, szerokość i symetrię gór, ale nie stworzyłoby to unikalnego ukształtowania terenu” - powiedział Dietrich. „Bez życia nadal istniałyby asymetryczne góry”.
Ich wniosek, że względna częstotliwość zaokrąglonych w stosunku do kątowych kształtów terenu zmieniłaby się w zależności od obecności życia, nie będzie możliwy do przetestowania, dopóki mapy wysokościowe powierzchni innych planet nie będą dostępne w rozdzielczości kilku metrów lub mniejszej. „Niektóre z najbardziej znaczących różnic między krajobrazami z życiem i bez są spowodowane procesami działającymi na małą skalę”, powiedział Perron.
Dietrich zauważył, że ograniczone obszary powierzchni Marsa zostały zmapowane w rozdzielczości dwóch metrów, co jest lepsze niż większość map Ziemi. Jest jednym z liderów wspieranego przez National Science Foundation (NSF) projektu mapowania powierzchni Ziemi w wysokiej rozdzielczości przy użyciu technologii LIDAR (LIght Detection And Ranging). Dietrich był współzałożycielem National Center of Airborne Laser Mapping (NCALM), wspólnego projektu UC Berkeley i University of Florida, w celu przeprowadzenia mapowania LIDAR pokazującego nie tylko szczyty roślinności, ale także gołe tereny, jakby pozbawione roślinności. Badania przeprowadzone przez Dietricha i Perrona zostały sfinansowane przez Narodowe Centrum Dynamiki Nawierzchni Ziemi, NSF Graduate Research Fellowship Program i NASA's Astrobiology Institute.
Oryginalne źródło: UC Berkeley News Release
