Începând cu 2016, Marte a devenit reședința permanentă a nu mai puțin de opt misiuni robotizate, o combinație de orbiteri, rover și landers. Între studii extinse asupra atmosferei și suprafeței marțiene, oamenii de știință au aflat foarte multe despre istoria și evoluția planetei. În special, au descoperit cantități voluminoase de dovezi că Marte a avut odată apă curgătoare pe suprafața sa.
Cele mai recente dovezi în acest sens de la Universitatea Texas din Austin, unde cercetătorii au realizat un studiu care a detaliat modul în care apa a depus sedimentul în regiunea Aeolis Dorsa din Marte. Conform cercetărilor lor, această zonă conține depozite sedimentare extinse care acționează ca un istoric istoric al Martei, catalogând influența jucată de eroziune pe bază de apă de-a lungul timpului.
Studiul, intitulat „Fluvial Stratigraphy of Valley Fills at Aeolis Dorsa, Mars: Evidență pentru fluctuațiile la nivel de bază controlate de un corp de apă din aval”, a apărut recent în revista științifică GeoScienceWorld. Condusă de Benjamin D. Cardenas - geolog cu Școala de Geoștiințe Jackson de la Universitatea Texas din Austin - echipa a examinat datele din satelit din regiunea Aeolis Dorsa pentru a studia structura depozitelor sedimentare.
De ani de zile, Aeolis Dorsa a fost de interes pentru oamenii de știință, deoarece conține unele dintre cele mai dens ambalate straturi sedimentare de pe Marte, care au fost depuse prin apă curgătoare (de asemenea depozite fluviale). Aceste zăcăminte sunt vizibile de pe orbită datorită modului în care au trecut printr-un proces cunoscut sub numele de „inversare topografică” - care constă în depozite care umplu canale de râu joase, fiind apoi exhumate pentru a crea văi incizate.
Prin definiție, văile incizate sunt valori topografice produse de eroziunea „râului” - adică referitoare la un râu sau malul râului. Pe Pământ, aceste văi sunt create în mod obișnuit prin creșterea nivelului mării și apoi umplute cu sedimente ca urmare a scăderii nivelului mării. Pe măsură ce nivelul mării crește, văile sunt tăiate din peisaj pe măsură ce apele se deplasează spre interior; și pe măsură ce nivelul mării scade, apele care se retrag depun sedimente în interiorul lor.
Conform studiului, acest proces a creat o oportunitate pentru geofizicieni și oameni de știință planetari să observe registrul geologic al lui Marte în trei dimensiuni și pe distanțe semnificative. După cum a spus Cardenas la Space Magazine prin e-mail:
„Rocile sedimentare înregistrează în general informații despre mediile în care au fost depuse. Depozitele fluviale înregistrează în mod specific informații despre modul în care râurile au migrat lateral, modul în care s-au agresat pe verticală și modul în care aceste lucruri s-au schimbat în timp. "
Aici, pe Pământ, statigrafia (adică ordinea și poziția straturilor sedimentare) a rocilor sedimentare a fost folosită de geologi de generații pentru a pune constrângeri în ce condiții erau pe planeta noastră în urmă cu miliarde de ani. Abia în istoria recentă, studiul straturilor sedimentare a fost folosit pentru a impune constrângeri la cum au fost condițiile de mediu pe alte corpuri planetare (cum ar fi Marte) acum miliarde de ani.
Cu toate acestea, majoritatea acestor studii au produs date care nu au reușit să rezolve ambalajele sedimentare la scara submetrului. În schimb, imaginile din satelit au fost utilizate pentru a defini relații stratigrafice la scară largă, cum ar fi modelele de depunere de-a lungul canalelor de apă din trecut. Cu alte cuvinte, studiile s-au concentrat pe catalogarea existenței fluxurilor de apă trecute pe Marte mai mult decât ceea ce s-a întâmplat de atunci.
După cum a indicat Cardenas, el și echipa sa au adoptat o abordare diferită, una care a considerat că Marte a cunoscut schimbări în ultimii 3,5 miliarde de ani. După cum a explicat:
„În general, a existat presupunerea că o mare parte a suprafeței marțiene nu este deosebit de diferită decât a fost acum 3,5 miliarde de ani. Facem un efort pentru a demonstra că suprafața modernă din zona noastră de studiu, Aeolis Dorsa, este rezultatul înmormântării, exhumării și eroziunii neegale și nu se poate presupune că suprafața modernă reprezintă deloc suprafața antică. Încercăm cu adevărat să arătăm că ceea ce vedem astăzi, caracteristicile pe care le putem măsura astăzi, sunt depozite sedimentare ale râurilor și nu râuri reale. Acest lucru este incredibil de important să ne dăm seama atunci când începi să faci interpretări ale observațiilor tale și este adesea un punct ratat. ”
De dragul cercetărilor lor, Cardenas și echipa sa au folosit perechi stereo de imagini de înaltă rezoluție și date topografice prelevate de Camera Context (CTX) și Experimentul de Înaltă Rezoluție a Imaginării Științei (HiRISE) la bordul Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Aceste date au fost apoi combinate cu software-ul integrat pentru imagini și spectrometre (ISIS) - un pachet de procesare digitală a imaginilor utilizat de Sondajul Geologic al SUA (USGS) - și Ames Stereo Pipeline de la NASA.
Acestea au procesat imaginile împerecheate în date topografice de înaltă rezoluție și modele de creștere digitală (DEM), care au fost apoi comparate cu datele de la instrumentul Mars Orbiting Laser Altimeter (MOLA) la bordul Mars Global Surveyor (MSG). Rezultatul final a fost o serie de DEM-uri care au fost ordine de mărime mai mare din punct de vedere al rezoluției decât orice produs anterior.
Pentru toate acestea, Cardenas și colegii săi au putut identifica tiparele de stivuire în depozitele fluviale, au observat schimbări în stilurile de sedimentare și au sugerat mecanisme pentru crearea lor. În plus, echipa a introdus o metodă complet nouă pentru a măsura direcția de curgere a râurilor care au părăsit aceste depozite, ceea ce le-a permis să vadă cum s-a schimbat peisajul în ultimele câteva miliarde de ani.
„Studiul arată că a existat un corp mare de apă pe Marte în urmă cu 3,5 miliarde de ani și că acest corp de apă a crescut și a scăzut în volum suficient de lent, încât sedimentarea râului a avut timp să ajusteze stilurile”, a spus Cardenas. „Acest lucru este mai în concordanță cu schimbările climatice mai lente și mai puțin în conformitate cu evenimentele hidrologice catastrofale. Aeolis Dorsa este poziționată de-a lungul coastelor ipotezate ale unui vechi ocean de nord pe Marte. Este interesant să găsim depuneri de râu de coastă la Aeolis Dorsa, dar nu ne ajută să restricționăm dimensiunea corpului de apă (lac, ocean etc.) "
În esență, Cardenas și colegii săi au concluzionat că - similar cu Pământul - nivelul de apă în cădere și în creștere într-un corp mare de apă a impus formarea paleo-văilor în zona lor de studiu. Și într-un mod care este similar cu ceea ce se întâmplă astăzi pe Pământ, râurile care s-au format în regiunile de coastă au fost puternic influențate de modificările nivelului de apă al unui corp mare de apă din aval.
De ceva timp, a fost o concluzie anterioară că suprafața lui Marte este moartă, caracteristicile sale înghețate în timp. Însă după cum a demonstrat acest studiu, peisajul a suferit modificări semnificative de când și-a pierdut atmosfera și apa de suprafață. Aceste descoperiri nu vor fi, fără îndoială, subiectul de interes, pe măsură ce ne apropiem de montarea unei misiuni echipate pe suprafața marțiană.
