Mars, valokuva Pixabayn kautta
Noin 3, 5 miljardia vuotta sitten, Mars alkoi siirtyä kosteammalta, lämpimämmältä ilmastolta tämän päivän kuivalle ja kylmälle planeetalle. Tämä geologisen muutoksen ajanjakso, joka tunnetaan nimellä Hesperian aikakausi, oli myrskyisä aika. Punaisella planeetalla nähtiin laajalle levinneitä tulivuorenpurkauksia ja katastrofaalisia tulvia sulaneen jään rynnätessä laajoihin kraatereihin muodostaen järviä. Nämä luonnonkatastrofit vetivät altaan verkoston, jota kutsuttiin ulosvirtauskanaviksi, heikentäen maastoa ja muuttamalla planeetan maisemaa uudelleen. Tämän geologisen ajanjakson tarkkaa loppua Marsin historiassa ei tunneta, mutta tutkijat antavat karkean arvion 3 miljardista vuotta sitten.
Myöhemmin monet näistä ulosvirtauskanavista peitettiin laavalla, hautaten todisteita Marsin geologisesta historiasta. Mutta nyt uusi kartta maapallon pinnasta näyttää ensimmäistä kertaa, miltä näistä haudatut kanavat näyttävät kolmiulotteisesti. Tiede, joka julkaistiin tänään Science- lehdessä, rekonstruoi Marte Vallis, suurin Marsin nuorimmista kanavista. Marte Vallis sijaitsee Elysium Planitia -alueella, tasangon laajentumisella päiväntasaajan varrella ja planeetan nuorimmalla vulkaanisella alueella .
Voit luoda 3D-kartan tutkijat käyttivät Shallow Radar -laitteen tietoja, laite, joka koettaa nestemäistä tai jäätynyttä vettä Marsin kuoren alla. SHARAD-tekniikka tunnetaan NASA: n Mars Reconnaissance Orbiter -aluksella, joka kiertää tällä hetkellä planeettaa tutkimaan ilmastoaan. SHARADin kiertoradat toimivat samalla tavalla kuin lääketieteelliset kuvankäsittelyt. Se lähettää signaaleja pintaan, joista osa palautuu automaattisesti takaisin avaruusalukseen. Signaalit, jotka eivät helposti palaudu takaisin, voivat tunkeutua Marsin kuoreen ja rekisteröidä haudatut rakenteet ennen palaamista laitteeseen. Tiedot näkyvät kaksiulotteisina poikkileikkauksina, jotka sitten liitetään yhteen 3D-esityksen muodostamiseksi. Tällä tavalla paljastettiin syvästi uritettu kanavasarja.
Haudattujen Marte Vallis -kanavien 3D-visualisointi Marsin pinnan alla. Kuva Smithsonian Institution / NASA / JPL-Caltech / Rooman Sapienza-yliopisto / MOLA Team / USGS
Kanavajärjestelmä, joka on jossain välillä 10 miljoonaa - puoli miljardia vuotta vanha, ulottuu 60 mailin leveyteen ja ulottuu yli 600 mailin pituuteen. Sen perusteella, mitä Marte Vallisista voi nähdä pinnalta, kanavat ovat rakenteeltaan samanlaisia kuin muinaisempiin Hesperian kanavajärjestelmiin , mutta laava, joka oli peittänyt monet niiden ominaisuuksista, vaikeutti tutkijoiden tarkkaa arviointia sen syvyydestä.
Uudet tiedot paljastavat, että Marte Vallisin eroosioaste oli todellakin aliarvioitu: 25 mailin leveä pääkanava on ainakin kaksi kertaa syvempi kuin aikaisemmat arviot osoittavat. Kartta näyttää useita istuvia kanavia, jotka syöttävät syvemmälle ja laajemmalle pääkanavalle. Nämä kanavat sijaitsevat kerran neljän saaren sarjaa pitkin, jotka tulvat hajottivat kyynelmuotoisiksi kukkuloiksi.
Tutkijat havaitsivat, että ominaisuuksien geometria on samanlainen kuin planeetan vanhimpien kanavien, joita laava peittää vähemmän, mikä tekee niistä tutkimuksen helpompaa. Tämä viittaa myös siihen, että Marte Vallis voisi olla veistetty kokonaan vedellä, sanoo johtava tutkimuksen kirjoittaja Gareth Morgan, geologi Kansallisessa ilma- ja avaruusmuseossa Maa- ja planeettatutkimuksen keskuksessa. Itse asiassa useimmat Marsin tutkijat hyväksyvät sen, että Marsin poistokanavat vedettivät veden. Lava veistää tunneleita myös lämpöerosion kautta kuumentamalla maastoa, mutta Morganin mukaan tämä prosessi ei ole uskottava eroosion laajuudelle Marte Vallen kanavilla. Roiskeveden nopeus on eroosiossa myös tehokkaampi kuin laavan virtaus, joka voi juuttua kiven päälle, Morgan sanoo. Lisäksi laava luo tunneleita, jotka eivät ole yhtä leveitä - tyypillisesti vain useita mailia poikki - joten romahtaneet tunnelit eivät voineet ottaa huomioon kanavien laajaa kokoa.
Karttaa käyttämällä tutkijat pystyivät myös määrittämään tulvaveden lähteen: nyt haudatun osan Cerberus Fossae -murtumasta, sarjan murtumia planeetan pinnalla. Tutkijat väittävät, että vettä syvältä Marsin pinnan alla olevalta säiliöltä vapautui lähellä oleva tektoninen tai vulkaaninen aktiivisuus, ja se toimi nopeasti kanavien muodostamiseen. Nämä kanavat olisivat olleet lyhytaikainen asia ”, Morgan sanoo. ”Murtuma olisi yhdistänyt pohjaveden pintaan. Lyhyen viikkojen tai kuukausien kuluttua lähde olisi käytetty loppuun. "
Mutta miksi vettä siinä säiliössä oli aikana, jolloin muun Marsin uskotaan olleen kuiva? Vesi, kirjoittajien mielestä, olisi voinut kerätä pohjakerroksiin pinnan alla Hesperian aikana. Tämä vesi olisi hypoteettisesti voinut pysyä stabiilina nestemäisessä muodossa kauan sen jälkeen kun Hesperian päättyi. Morganin mielestä 3D-kartta voisi tarjota enemmän todisteita tämän hypoteesin tueksi osoittaen, että Mars oli märkä paikka viimeisimmässä - toisin kuin pitkä muinaisessa - menneisyydessä.
Yli 20 samanlaista ulosvirtauskanavaa on levinnyt planeetan pinnalle ja ulottuu satojen mailien pituuteen. Näkyvimmät sijaitsevat Chryse Planitiassa, pyöreässä vulkaanisessa tasangossa Marsin pohjoisella pallonpuoliskolla. Suurin, Kasei Valles, kulkee 1500 mailia tasangon varrella.
Marsin kanavia muovanneet katastrofiset tulvat eivät ole ainutlaatuisia punaisella planeetalla. Noin 14 000 vuotta sitten suurin tiedossa oleva tulva maan päällä alkoi Missoulajärvestä, esihistoriallisesta vesistöstä, joka oli viimeisen jääkauden lopulla nykypäivän Montanassa. Vesialueet heikensivät osan Washingtonin osavaltion maisemaa muodostaen kanavoidut Scablandsin, maaston, joka muistuttaa Marsin virtauskanavia. Marte Vallisin pääkanavan arvioidaan olevan 226 - 371 jalkaa syvä, syvyys, joka on verrattavissa Channelled Scablands -alueeseen.
Joten jos Marsin ekspansiiviset ulosvirtauskanavat muodostuivat suihkuttamalla vettä, kysymys pysyy: Missä se kaikki sitten oli?
Osa siitä höyrystyi, ajautui planeetan napoihin ja saostui jäänä napakorkkeihin, Morgan sanoo. Samanlaisia kuin mitä meillä on maan päällä, Punaisen planeetan napapäät peitetään mailin paksuisina jääkerroksina. Vesi olisi myös voinut yhdistyä mataliin alueisiin pinnan alla, missä se myös jäätyi - NASA: n Phoenix-operaatio vahvisti vuonna 2008, että huokoisessa maaperässä on jäätä, joka muodostaa suuren osan planeetan pinnasta.
Toinen mahdollisuus, Morgan sanoo, on, että muinainen vesi pääsi jälleen syvälle maan alle, muodostaen suuren säiliön, joka odottaa jälleen mahdollisuuttaan tulvaan.
