Kiedy Mars był pełen rzek
Wykorzystując kratery uderzeniowe jako narzędzie do datowania, naukowcy określili maksymalne ramy czasowe formowania się sieci dolin, ukształtowanych przez płynącą wodę, jakie posiada Mars.
„Mars jest dziś globalną pustynią, ale na jego powierzchni zachowały się liczne ślady płynącej w przeszłości wody, w tym coś, co wydaje się być dolinami rzecznymi. Skala czasowa, w której uformowały się te doliny, ma duże implikacje dla możliwości istnienia życia na wczesnym Marsie, ponieważ długie epoki obfite w ciekłą wodę byłyby bardziej sprzyjające orgaznimom żywym” – powiedział, Alexander Morgan, naukowiec z Planetary Science Institute, autor badania „New maximum constraints on the era of Martian valley network formation”, opublikowanego w Earth and Planetary Science Letters.
Sieci dolin marsjańskich uformowały się ponad 3 miliardy lat temu i przez długi czas były uważane za jedne z najsilniejszych dowodów na istnienie ciekłej wody na wczesnym Marsie. Poprzednie prace wykazały, że erozja dolin zajęła co najmniej dziesiątki tysięcy lat, ale częstotliwość zdarzeń przepływu, a tym samym całkowita epoka, w której powstały doliny, nie została określona czasowo.
„W tym badaniu zostały wykorzystane kratery, które powstały przed i po kształtowaniem się systemów dolin, aby ustalić maksymalne granice setek milionów lat w erze, w której powstały te sieci. Wcześniejsze prace określały jedynie minimalne ramy czasowe, więc te nowe wyniki zapewniają górną granicę skali czasowej, w której marsjańskie doliny były aktywne” – mówi Morgan.
„Biorąc pod uwagę to, co wiemy o tempie erozji na wczesnym Marsie, dłuższe ramy czasowe sugerują, że warunki pozwalające na powstawanie rzek były bardzo przerywane, z długimi okresami suszy przeplatanymi krótkimi epizodami aktywności rzecznej” – dodaje badacz.
Naukowcy badający wczesnego Marsa mieli tendencję do wpadania w jeden z dwóch obozów: wczesny Mars był albo „ciepły i mokry” z oceanem, albo był „zimny i lodowaty” z masywnymi pokrywami lodowymi.
„W ciągu ostatniej dekady zdaliśmy sobie sprawę, że te opisy są zbyt ogólne i tak naprawdę nie ma sensu próbować skondensować setek milionów lat historii klimatu w opisie składającym się z dwóch słów” – twierdzi Alexander Morgan.
„Podobnie jak Ziemia, wczesny Mars był złożony, a warunki umożliwiające istnienie wód powierzchniowych prawdopodobnie znacznie się różniły. Ziemia przeszła ogromne zmiany klimatyczne w całej swojej historii, na przykład 20 tysięcy lat temu obszar, na którym obecnie znajduje się Chicago, znajdował się pod półkilometrową warstwą lodu, a warunki powierzchniowe umożliwiające istnienie rzek na wczesnym Marsie również prawdopodobnie zmieniały się” – dodaje.
Wyniki badania sugerują, że rzeki Marsa erodowały w bardzo wolnym tempie, podobnie jak na części pustyni Atacama w Chile. Jednym z wyjaśnień jest to, że erozja mogła być hamowana przez nagromadzenie dużych głazów w korycie rzeki, które nie mogły być dalej transportowane.
Innym wyjaśnieniem jest to, że rzeki płynęły bardzo krótko, być może zaledwie 0,001% czasu obecności wody na planecie. Oznaczałoby to, że rzeki na Marsie były ogólnie suche, ale mogły się przybierać na sile, gdy aktywność wulkaniczna lub zmiany nachylenia osiowego planety i orbity wokół Słońca ogrzały powierzchnię Marsa. Te długoterminowe zmiany klimatyczne występują również na Ziemi (gdzie nazywane są cyklami Milankovitcha) i są odpowiedzialne za ostatnie okresy lodowcowe na Ziemi.
„W krótkich okresach przepływ rzek jest kontrolowany przez opady deszczu lub topnienie śniegu w górnym biegu rzeki. W dłuższych okresach na ziemskie rzeki wpływają zmiany klimatyczne. Na przykład 20 tysięcy lat temu na terenie dzisiejszej Nevady istniały duże jeziora i większe rzeki. Rzeki marsjańskie działałyby w podobny sposób, z krótkoterminową zmiennością spowodowaną burzami lub topnieniem śniegu oraz długoterminową zmianami w obrocie planety i orbicie wokół Słońca” – podsumował Morgan.
Emil Gołoś
