Czy Mars kiedyś miał rozległą sieć dolin rzecznych - „kanałów”, jeśli wolisz - i ocean, który pokrył większość północnej półkuli planety? Nowa wygenerowana komputerowo mapa Czerwonej Planety zapewnia bardziej szczegółowe spojrzenie na sieci dolin na Marsie i wskazuje, że sieci są ponad dwa razy tak rozległe, jak wcześniej pokazano na jedynej innej mapie dolin na całej planecie. „Wszystkie dowody zebrane podczas analizy sieci dolin na nowej mapie wskazują na konkretny scenariusz klimatyczny na wczesnym Marsie”, powiedział Wei Luo z Northern Illinois University (NIU). „Obejmowałyby opady deszczu i istnienie oceanu pokrywającego większość północnej półkuli lub około jednej trzeciej powierzchni planety”.
NIU i Lunar and Planetary Institute w Houston wykorzystały innowacyjny program komputerowy do stworzenia nowej mapy, która pokazuje regiony rozcięte przez sieci dolin z grubsza tworzą pas wokół planety między równikiem a środkowymi szerokościami południowymi, zgodnie ze scenariuszem klimatycznym z przeszłości, który obejmowały opady i obecność oceanu pokrywającego dużą część północnej półkuli Marsa.
Naukowcy wcześniej postawili hipotezę, że na starożytnym Marsie istniał jeden ocean, ale kwestia ta była przedmiotem gorących dyskusji.
Luo i Tomasz Stępiński, pracownik naukowy Instytutu Księżycowego i Planetarnego, publikują swoje odkrycia w bieżącym numerze Journal of Geophysical Research - Planets.
„Obecność większej liczby dolin wskazuje, że najprawdopodobniej padał deszcz na starożytny Mars, podczas gdy globalny wzór pokazujący ten pas dolin można by wyjaśnić, gdyby istniał duży ocean północny” - powiedział Stepiński.
Naukowcy stworzyli zaktualizowaną mapę sieci dolin na całej planecie, używając algorytmu komputerowego, który wykorzystuje dane topograficzne z satelitów NASA i rozpoznaje doliny po sygnaturze topograficznej w kształcie litery U. „Podstawową ideą naszej metody jest oflagowanie ukształtowania terenu o strukturze w kształcie litery U charakterystycznej dla dolin” - dodał Stepiński. „Doliny są mapowane tylko tam, gdzie są widoczne przez algorytm”.
Sieci dolin na Marsie wykazują pewne podobieństwo do systemów rzecznych na Ziemi, co sugeruje, że Czerwona Planeta była kiedyś cieplejsza i bardziej wilgotna niż obecna.
Sieci zostały odkryte w 1971 r. Przez statek kosmiczny Mariner 9, ale naukowcy zastanawiali się, czy powstały one w wyniku erozji z wód powierzchniowych, która wskazywałaby na klimat z opadami deszczu, czy w wyniku procesu erozji znanego jako wysysanie wód gruntowych. Sapanie wód gruntowych może wystąpić w chłodnych i suchych warunkach.
Duża rozbieżność między gęstością sieci rzecznej na Marsie i na Ziemi stanowiła poważny argument przeciwko tezie, że erozja spływu tworzy sieci dolin. Ale nowe badanie mapowania zmniejsza dysproporcję, wskazując, że w niektórych regionach Marsa gęstość sieci dolin była bardziej porównywalna z gęstością na Ziemi.
„Trudno jest teraz argumentować przeciwko erozji spływu jako głównemu mechanizmowi tworzenia sieci dolin marsjańskich” - powiedział Luo. „Gdy spojrzysz na całą planetę, gęstość sekcji na Marsie jest znacznie niższa niż na Ziemi” - powiedział. „Jednak najbardziej gęsto podzielone regiony Marsa mają gęstości porównywalne z wartościami naziemnymi. Względnie wysokie wartości w rozległych regionach wskazują, że doliny powstały w wyniku erozji spływu zasilanego opadami - ten sam proces, który jest odpowiedzialny za tworzenie się większości dolin na naszej planecie. ”
„Jedyna inna globalna mapa sieci dolin została stworzona w latach 90. XX wieku, patrząc na obrazy i rysując je na nich, więc była dość niekompletna i nie została poprawnie zarejestrowana w bieżących danych” - powiedział Stepiński. „Nasza mapa została utworzona półautomatycznie, z algorytmem komputerowym działającym na podstawie danych topograficznych w celu wyodrębnienia sieci dolin. Jest bardziej kompletny i pokazuje znacznie więcej sieci dolin. ”
Powierzchnia marsjańska charakteryzuje się nizinami położonymi głównie na półkuli północnej i wyżynami położonymi głównie na półkuli południowej. Biorąc pod uwagę tę topografię, woda gromadziłaby się na półkuli północnej, gdzie wzniesienia powierzchniowe są niższe niż reszta planety, tworząc w ten sposób ocean, twierdzą naukowcy.
„Taka planeta z jednym oceanem miałaby suchy klimat typu kontynentalnego na większości swoich powierzchni lądowych” - powiedział Luo.
Scenariusz dotyczący północnego oceanu łączy się z wieloma innymi cechami sieci dolin.
„Pojedynczy ocean na półkuli północnej wyjaśniłby, dlaczego istnieje południowa granica obecności sieci dolin” - dodał Luo. „Najbardziej wysunięte na południe regiony Marsa, położone najdalej od zbiornika wodnego, miały niewielkie opady deszczu i nie tworzyłyby dolin. To by tłumaczyło również, dlaczego doliny stają się płytsze, gdy przechodzisz z północy na południe, co ma miejsce.
„Deszcz byłby głównie ograniczony do obszaru nad oceanem i powierzchni lądu w bezpośrednim sąsiedztwie, co koreluje z podobnym do pasa wzorem wycinania dolin widocznym na naszej nowej mapie” - powiedział Luo.
Źródło: EurekAlert
