Mars je od leta 2016 postal stalno bivališče najmanj osmih robotskih misij, kombinacije orbiterjev, roverjev in landerjev. Med obsežnimi študijami marsovske atmosfere in površja so znanstveniki veliko izvedeli o zgodovini in evoluciji planeta. Zlasti so odkrili obsežne količine dokazov, da je Mars nekoč na svoji površini tekel vodo.
Najnovejši dokazi za to kažejo na Teksaški univerzi v Austinu, kjer so raziskovalci pripravili študijo, ki podrobno opisuje, kako voda odlaga sediment v Marsovi regiji Aeolis Dorsa. Glede na njihove raziskave to območje vsebuje obsežne sedimentne nanose, ki delujejo kot zgodovinski zapis o Marsu, katalizirajo vpliv, ki ga skozi čas igra erozija na vodni osnovi.
Študija z naslovom "Fluvialna stratigrafija dolinskih zalivov na Aeolis Dorsa, Mars: dokazi za nihanja v bazi, ki jih nadzira vodno telo navzdol", se je nedavno pojavila v znanstveni reviji GeoScienceWorld. Pod vodstvom Benjamina D. Cardenasa - geologa z Jackson School of Geosciences na Univerzi v Teksasu v Austinu - je ekipa pregledala satelitske podatke regije Aeolis Dorsa, da bi preučila strukturo usedlin.
Že več let je Aeolis Dorsa zanimiva za znanstvenike, saj vsebuje nekatere najbolj gosto zložene sedimentne plasti na Marsu, ki so jih odlagali s tekočo vodo (aka. Fluvialni nanosi). Ta nahajališča so vidna z orbite zaradi načina, ki so ga podvrgli procesu, imenovanem "topografska inverzija" - ki sestoji iz nahajališč, ki polnijo nizke rečne kanale in so nato ekshumirane, da bi ustvarili vrezane doline.
Vrezane doline po definiciji predstavljajo topografske nižine, ki nastanejo zaradi »rečne« erozije - to se nanaša na reko ali obrežje. Na Zemlji so te doline običajno ustvarjene z višanjem morske gladine, nato pa napolnjene s sedimentom zaradi padanja morske gladine. Ko se morske gladine dvigajo, se doline odrezajo od pokrajine, ko se vode premikajo po celini; in ko se morske gladine spuščajo, se umikajoče se vode v njih odlagajo.
Glede na študijo je ta proces ustvaril priložnost za geofizike in planetarje, da opazujejo Marsov geološki zapis v treh dimenzijah in na večjih razdaljah. Kot je Cardenas povedal za Space Magazine po e-pošti:
„Sedimentne kamnine na splošno beležijo podatke o okoljih, v katerih so bile odlagane. Fluvialna (rečna) nahajališča posebej beležijo informacije o tem, kako so se reke migrirale bočno, kako so se vertikalno razgradile in kako so se te stvari sčasoma spremenile. "
Tu na Zemlji so statigrafi (tj. Vrstni red in položaj sedimentnih plasti) sedimentnih kamnin že generi že generacije uporabljali za omejitve glede pogojev, ki so bili na našem planetu pred milijardami let. Šele v novejši zgodovini se je s proučevanjem usedlinskih plasti uporabljalo omejitev glede stanja okolja pred drugimi milijardami let pred drugimi planetarnimi telesi (kot je Mars).
Vendar je večina teh raziskav pripravila podatke, ki niso mogli razrešiti sedimentne embalaže na lestvici podmetra. Namesto tega so bili satelitski posnetki uporabljeni za definiranje velikih stratigrafskih razmerij, kot so vzorci nalaganja vzdolž vodnih kanalov. Z drugimi besedami, študije so bile usmerjene v katalogizacijo obstoja preteklih vodnih tokov na Marsu več kot na tisto, kar se je zgodilo od takrat.
Kot je Cardenas nakazal, sta se on in njegova ekipa lotili drugačnega pristopa, ki je menil, da je Mars v zadnjih 3,5 milijardah let doživel spremembe. Kot je pojasnil:
"Na splošno obstaja domneva, da se marsikatera marsovska površina ne razlikuje posebej, kot je bila pred 3,5 milijarde let. Prizadevamo si pokazati, da je sodobna površina na našem študijskem območju Aeolis Dorsa posledica pokopa, ekshumacije in neenakomerne erozije in ni mogoče domnevati, da sodobna površina sploh predstavlja starodavno površino. Resnično skušamo pokazati, da so danes značilnosti, ki jih lahko merimo, sedimentni nanosi rek in ne dejanske reke. To je neverjetno pomembno, da se zaveš, ko začneš razlagati svoja opažanja in je pogosto zamujeno. "
Cardenas in njegova ekipa so za potrebe svojih raziskav uporabili stereo par slik visoke ločljivosti in topografskih podatkov, posnetih s kontekstno kamero (CTX) in visoko ločljivostjo znanstvenega eksperimenta (HiRISE) na krovu Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Ti podatki so bili nato združeni z integrirano programsko opremo za slikanje in spektrometre (ISIS) - paketom za digitalno obdelavo slik, ki ga uporablja ameriški geološki zavod (USGS) - in NASA-in stereovod Ames.
Te so seznanjene slike predelale v topografske podatke visoke ločljivosti in digitalne modele nadmorske višine (DEM), ki so jih nato primerjali s podatki iz instrumenta Mars Orbiting Laser Altimeter (MOLA) na krovu Mars Global Surveyor (MSG). Končni rezultat je bil niz DEM-ov, ki so bili v ločljivosti višji od prej proizvedenih.
Cardenas in njegovi sodelavci so zaradi vsega tega lahko identificirali vzorce zlaganja v fluvialnih usedlinah, opazili spremembe v stilih sedimentacije in predlagali mehanizme za njihovo ustvarjanje. Poleg tega je ekipa uvedla povsem novo metodo za merjenje smeri toka rek, ki so zapustile ta nahajališča, kar jim je omogočilo, da vidijo, kako se je pokrajina spremenila v zadnjih nekaj milijard letih.
"Študija kaže, da je bilo na Marsu veliko vodno telo pred približno 3,5 milijarde let in da se je to vodno telo povečevalo in zmanjševalo dovolj počasi, da je sedimentacija reke imela čas za prilagoditev slogov," je dejal Cardenas. „To je bolj v skladu s počasnejšimi podnebnimi spremembami in manj v skladu s katastrofalnimi hidrološkimi dogodki. Aeolis Dorsa je postavljen vzdolž hipotetiziranih obalnih linij starodavnega severnega oceana na Marsu. Zanimivo je najti obalne rečne usedline v Aeolis Dorsa, vendar nam ne pomaga omejiti velikosti vodnega telesa (jezero, ocean itd.) "
Cardenas in njegovi sodelavci so v bistvu sklenili, da - podobno kot na Zemlji - padanje in naraščanje vodne gladine v velikem vodnem telesu prisilijo nastanek paleo dolin na njihovem območju proučevanja. Na podoben način, kot se danes dogaja na Zemlji, so na reke, ki so nastale v obalnih regijah, močno vplivale spremembe vodostaja velikega vodnega telesa navzdol.
Že nekaj časa je že nekaj vnaprej sklepa, da je površina Marsa mrtva, njegove lastnosti pa so se s časom zamrznile. Toda kot je pokazala ta študija, je krajina doživela pomembne spremembe, saj je izgubila ozračje in površinske vode. Te ugotovitve bodo brez dvoma zanimale, ko se bomo približali postavljanju posadke na marsovsko površino.
