От 2016 г. Марс стана постоянна резиденция на не по-малко от осем роботизирани мисии, комбинация от орбити, роувъри и десанти. Между обширните проучвания на марсианската атмосфера и повърхността учените научиха много за историята и еволюцията на планетата. По-конкретно, те са разкрили обемисти количества доказателства, че някога Марс е имал течаща вода по повърхността му.
Най-новите доказателства за този ефект от Тексаския университет в Остин, където изследователи са изготвили проучване, в което подробно се описва как водата е отлагала седимент в района на Марс Aeolis Dorsa. Според техните изследвания, тази област съдържа обширни утаечни отлагания, които действат като исторически запис на Марс, каталогизирайки влиянието, изиграно от ерозия на водна основа във времето.
Изследването, озаглавено „Флувиална стратиграфия на заливките на долината в Еолис Дорса, Марс: Доказателство за колебанията на базовото ниво, контролирани от водно тяло надолу по течението“, наскоро се появи в научното списание GeoScienceWorld, Воден от Бенджамин Д. Карденас - геолог от училището по географски науки „Джексън“ в Университета на Тексас в Остин - екипът изследва спътниковите данни на региона Aeolis Dorsa, за да проучи структурата на утаечните отлагания.
Години наред Aeolis Dorsa представлява интерес за учените, тъй като съдържа едни от най-плътно уплътнените утаечни слоеве на Марс, които се отлагат чрез течаща вода (известна още като флуиални отлагания). Тези находища са видими от орбита поради начина, по който са преминали процес, известен като „топографска инверсия“ - който се състои от находища, запълващи ниски речни канали, след което са ексхумирани за създаване на врязани долини.
По дефиниция врязаните долини представляват топографски мини, произведени от ерозия на реката - т.е. свързани с река или речен бряг. На Земята тези долини обикновено се създават от повишаващите се морски нива и след това се пълнят с утайка в резултат на падащи морски нива. С повишаване на морското равнище долините се изрязват от пейзажа, докато водите се придвижват във вътрешността; и докато морските нива спадат, оттеглящите се води отлагат утайки в тях.
Според проучването този процес създаде възможност за геофизиците и планетарните учени да наблюдават геоложкия запис на Марс в три измерения и на значителни разстояния. Както Карденас каза пред Space Magazine по имейл:
„Седиментните скали като цяло записват информация за средата, в която са били отложени. Флувиалните (речни) отлагания конкретно записват информация за начина, по който реките са мигрирали странично, начина, по който те се разграждат вертикално и как тези неща се променят във времето. "
Тук на Земята статиграфията (т.е. редът и разположението на утаечните слоеве) на утаените скали се използва от геолозите от поколения за поставяне на ограничения за това какви са били условията на нашата планета преди милиарди години. Едва в най-новата история изследването на утаечните слоеве е било използвано, за да се поставят ограничения за това какви са условията на околната среда на други планетарни тела (като Марс) преди милиарди години.
Въпреки това, повечето от тези проучвания са дали данни, които не са в състояние да разредят утаечните опаковки в скалата на подметъра. Вместо това сателитни изображения са използвани за определяне на мащабни стратиграфски връзки, като модели на отлагане по миналите водни канали. С други думи, изследванията са се фокусирали върху катализирането на съществуването на минали водни потоци на Марс повече от това, което се е случило оттогава.
Както Карденас посочи, той и неговият екип взеха различен подход, който считаше, че Марс е претърпял промени през последните 3,5 милиарда години. Както той обясни:
„Като цяло съществува предположението, че голяма част от повърхността на Марсиан не е особено различна, отколкото преди 3,5 милиарда години. Полагаме усилия да докажем, че съвременната повърхност в нашия изследователски район, Aeolis Dorsa, е резултат от погребение, ексхумация и неравна ерозия и не може да се предположи, че съвременната повърхност изобщо представлява древната повърхност. Ние наистина се опитваме да покажем, че това, което виждаме днес, характеристиките, които можем да измерим днес, са утаени наноси на реки, а не реални реки. Това е невероятно важно да осъзнаете, когато започнете да правите интерпретации на своите наблюдения и често това е пропусната точка. “
За целите на своите изследвания Карденас и неговият екип са използвали стерео двойки изображения с висока разделителна способност и топографски данни, взети от контекстната камера (CTX) и High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) на борда на Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). След това тези данни бяха комбинирани с Интегрирания софтуер за изображения и спектрометри (ISIS) - пакет за обработка на цифрови изображения, използван от американския геологичен преглед (USGS) - и стереопроводът Ames на НАСА.
Те обработиха сдвоените изображения в топографски данни с висока разделителна способност и цифрови модели на кота (DEMs), които след това бяха сравнени с данните от инструмента на орбитата на лазерния алтиметър (MOLA) на орбитата на Марс на борда на Mars Global Surveyor (MSG). Крайният резултат беше поредица от DEM, които бяха с порядък по-високи по отношение на разделителната способност от всичко, произведено по-рано.
За всичко това Карденас и неговите колеги успяха да идентифицират моделите на подреждане във флувиалните отлагания, отбелязаха промени в стиловете на утаяване и предложиха механизми за тяхното създаване. Освен това екипът въведе съвсем нов метод за измерване на посоката на потока на реките, които са оставили тези находища, което им позволи да видят как пейзажът се е променил през последните няколко милиарда години.
„Проучването показва, че на Марс е имало голямо водно тяло преди ~ 3,5 милиарда години и че това водно тяло се увеличава и намалява в обем достатъчно бавно, че утаяването на реката има време да коригира стилове“, казва Карденас. „Това е по-скоро в съответствие с по-бавните климатични промени и по-малко в съответствие с катастрофални хидрологични събития. Aeolis Dorsa е разположен по протежение на хипотезирани брегови линии на древен северен океан на Марс. Интересно е да намерим крайбрежни речни отлагания в Еолис Дорса, но това не ни помага да ограничим размера на водното тяло (езеро, океан и т.н.). "
По същество Карденас и неговите колеги заключиха, че - подобно на Земята - падането и повишаването на нивата на водата в голямо водно тяло принуждават образуването на палео-долините в тяхната област на изследване. И по начин, който е подобен на това, което се случва на Земята днес, реките, които са се образували в крайбрежните райони, бяха силно повлияни от промените в нивата на водата на голямо водно тяло надолу по течението.
От известно време е нещо предрешено заключение, че повърхността на Марс е мъртва, чертите й замръзнаха във времето. Но както показа това проучване, пейзажът претърпя значителни промени, тъй като загуби атмосферата и повърхностните си води. Тези открития без съмнение ще бъдат обект на интерес, тъй като се доближаваме до монтирането на мисията на екипажа на повърхността на Марсиан.
