Mars, fotografija preko Pixabaja
Prije otprilike 3, 5 milijardi godina, Mars se počeo premještati iz vlažnijeg, toplijeg podneblja na suh i hladan planet kakav danas vidimo. Ovo razdoblje geoloških promjena, poznato kao Hesperijevo doba, bilo je nemirno vrijeme. Crveni planet je vidio raširene vulkanske erupcije i katastrofalne poplave dok je otopljeni led naletio na široke kratere, tvoreći jezera. Ove prirodne katastrofe urezale su mrežu slivova na njenu površinu zvanu odvodni kanali, erodirajući teren i preuređujući krajolik planete. Točan kraj ovog geološkog razdoblja u povijesti Marsa nije poznat, ali znanstvenici daju grubu procjenu prije 3 milijarde godina.
Kasnije su mnogi od tih odljevnih kanala prekriveni lavom, zakopavajući dokaze o Marsovoj geološkoj povijesti. Ali sada, nova karta planeta podzemlja pokazuje prvi put kako izgleda jedan od tih ukopanih kanala u tri dimenzije. Nalazi objavljeni danas u časopisu Science rekonstruiraju Marte Vallis, najveći od najmlađih kanala na Marsu. Marte Vallis nalazi se u regiji Elysium Planitia, prostranstvu ravnica duž ekvatora i najmlađa vulkanska regija na planeti .
Da biste stvorili 3D kartu, istraživači su koristili podatke iz Plitkog radara, uređaja koji soni za tekuću ili smrznutu vodu ispod Marsove kore. Poznata kao SHARAD, tehnologija se nalazi u NASA-inom svemirskom brodu Mars Reconnaissance Orbiter, koji trenutno kruži planetom kako bi proučio njegovu klimu. SHARAD-ov orbitalni radarski sondi djeluje na gotovo isti način kao i medicinsko skeniranje. Šalje signale na površinu, od kojih se neki automatski odbijaju u svemirsku letjelicu. Signali koji se ne odbijaju mogu prodrijeti u Marsovu koru i registrirati zakopane strukture prije nego što se vrate na uređaj. Podaci se pojavljuju u dvodimenzionalnim presjecima koji se zatim sastavljaju radi stvaranja 3D reprezentacije. Na taj je način otkriven duboko urezan niz kanala.
3D vizualizacija ukopanih kanala Marte Vallis ispod površine Marsa. Slika putem Smithsonian Institution / NASA / JPL-Caltech / Sveučilišta Sapienza u Rimu / MOLA Team / USGS
Sustav kanala, star negdje između 10 milijuna do pola milijarde godina, prostire se na 60 milja i širi se u duljinu dugu više od 600 milja. Iz onoga što se s površine vidi na Marte Vallis, kanali su po strukturi slični drevnim kanalnim sustavima koji su pronađeni u Hesperian , ali lava koja je prikrivala mnoge njihove osobine otežavala je istraživačima donošenje točnih procjena o njegovoj dubini.
Novi podaci otkrivaju da je skala erozije za Marte Vallis doista bila podcijenjena: glavni kanal dug 25 milja najmanje je dvostruko dublji od ranijih aproksimacija. Karta prikazuje više spuštenih kanala koji se ubacuju u dublji i širi glavni kanal. Ti su se kanali nekoć nalazili uz niz od četiri otoka, koji su poplave erodirale u brda u obliku suza.
Istraživači su otkrili da je geometrija karakteristika slična onima na najstarijim kanalima na planeti, koje je lava manje zatamnjena, što olakšava proučavanje. Ovo također ukazuje na to da je Marte Vallis mogla u cijelosti izrezbarena vodom, kaže glavni autor studije Gareth Morgan, geolog Nacionalnog centra za istraživanje planeta Zemlje i planeta u Muzeju zraka i svemira. U stvari, većina Marsovih znanstvenika prihvaća da je odvodne kanale na Marsu urezala voda. Lava također iskrcava tunele toplinskom erozijom zagrijavajući teren, ali Morgan kaže da je ovaj postupak nevjerojatan razmjeru erozije na kanalima Marte Valle. Brzina naletavanja vode učinkovitija je i kod erozije od protoka lave koji se može zaglaviti u stijeni, kaže Morgan. Pored toga, lava stvara tunele koji nisu tako široki - obično širine nekoliko milja - tako da urušeni tuneli ne bi mogli objasniti široku veličinu kanala.
Pomoću karte istraživači su također mogli utvrditi izvor poplavne vode: sada pokopani dio frakture Cerberus Fossae, niz pukotina na površini planeta. Istraživači tvrde da se voda iz akumulacije duboko ispod Marsove površine ispuštala u blizini tektonske ili vulkanske aktivnosti, koja je brzo radila na formiranju kanala. Ti bi kanali bili kratkotrajna afera ", kaže Morgan. "Fraktura bi ovu podzemnu vodu povezala s površinom. Nakon kratkog trajanja tjedana ili mjeseci, izvor bi bio iscrpljen. "
Ali zašto je voda u tom akumulaciji bila u vrijeme u kojem se vjeruje da je ostatak Marsa presušio? Voda se, smatraju autori, mogla skupiti u vodonosnicima ispod površine za vrijeme Hesperije. Ova je voda hipotetski mogla ostati stabilna u tekućem obliku dugo nakon što je Hesperian završio. Morgan smatra da bi 3D karta mogla pružiti više dokaza u prilog ovoj hipotezi, pokazujući da je Mars bio mokro mjesto u novijoj - za razliku od daleke prošlosti.
Na površini planete prostire se više od 20 sličnih odljevnih kanala koji se protežu stotinama milja. Najistaknutiji su smješteni u Chryse Planitia, kružnoj vulkanskoj ravnici na sjevernoj hemisferi Marsa. Najveća, Kasei Valles, prolazi 1500 kilometara duž ravnice.
Kataklizmičke poplave poput onih koje su oblikovale Marsove kanale nisu jedinstvene za crvenu planetu. Prije otprilike 14.000 godina, najveća poznata poplava na Zemlji izvirala je iz jezera Missoula, prapovijesnog vodenog tijela koje je postojalo krajem posljednjeg ledenog doba u današnjoj Montani. Vode su erodirale dio krajolika države Washington, tvoreći kanalizirane Skale, teren koji podsjeća na marsovske odtočne kanale. Procjenjuje se da je glavni kanal Marte Vallis dubok između 226 i 371 stopa, dubina koja je usporediva sa kanaliziranim Skablanjima.
Dakle, ako su Marsovi ekspanzivni kanali za odlivanje formirani gipkom vodom, ostaje pitanje: Gdje je to prošlo prije?
Neki od njih isparavaju, dospijevaju do stupova planete i talože se poput leda na polarnim kapama, Morgan kaže. Slično onima na Zemlji, polarni krajevi na Crvenoj planeti prekriveni su ledenim slojevima leda. Voda bi se također mogla ujediniti u plitka područja ispod površine, gdje se i smrznula - 2008. NASA-ova misija Phoenix potvrdila je da u poroznom tlu postoji led koji čini veći dio površine planeta.
Druga mogućnost, kaže Morgan, jest da je drevna voda ponovno iscurila duboko pod zemljom, formirajući veliko rezervoar koji čeka svoju priliku da ponovno poplavi.
