Havde Mars engang et stort netværk af floddale - 'kanaler' om man vil - og et hav, der dækkede det meste af planetens nordlige halvkugle? Et nyt computergenereret kort over den røde planet giver et mere detaljeret kig på dalenetværkene på Mars og indikerer, at netværkene er mere end dobbelt så omfattende, som tidligere var blevet afbildet på det eneste andre planet-dækkende kort over dalene. 'Alt bevis indsamlet ved at analysere dalenetværket på det nye kort peger på et bestemt klimascenarie på tidlig Mars,' sagde Wei Luo, fra Northern Illinois University (NIU). 'Det ville have inkluderet nedbør og eksistensen af et hav, der dækker det meste af den nordlige halvkugle eller omkring en tredjedel af planetens overflade.'
Dette er et globalt kort, der viser dissektionstætheden af dalenetværk på Mars i forhold til det hypoteserede nordlige ocean. Kredit: NIU, LPI
NIU og Lunar and Planetary Institute i Houston brugte et innovativt computerprogram til at producere det nye kort, der viser regioner, der er dissekeret af dalenetværkene, groft danner et bælte omkring planeten mellem ækvator og midt-sydlige breddegrader, i overensstemmelse med et tidligere klimascenarie, der omfattede nedbør og tilstedeværelsen af et hav, der dækker en stor del af Mars' nordlige halvkugle.
Forskere har tidligere antaget, at et enkelt hav eksisterede på oldtidens Mars, men spørgsmålet har været heftigt diskuteret.
Luo og Tomasz Stepinski, en stabsforsker ved Lunar and Planetary Institute, offentliggør deres resultater i det aktuelle nummer af Journal of Geophysical Research — Planets.
'Tilstedeværelsen af flere dale indikerer, at det højst sandsynligt regnede på det gamle Mars, mens det globale mønster, der viser dette bælte af dale, kunne forklares, hvis der var et stort nordhav,' sagde Stepinski.
Forskerne skabte et opdateret planet-dækkende kort over dalens netværk ved at bruge en computeralgoritme, der bruger topografiske data fra NASA-satellitter og genkender dale ved deres U-formede topografiske signatur. 'Den grundlæggende idé bag vores metode er at markere landformer med en U-formet struktur, der er karakteristisk for dalene,' tilføjede Stepinski. 'Dale kortlægges kun, hvor de ses af algoritmen.'
Dalnetværk på Mars udviser en vis lighed med flodsystemer på Jorden, hvilket tyder på, at den røde planet engang var varmere og vådere end den nuværende.
Netværkene blev opdaget i 1971 af Mariner 9-rumfartøjet, men videnskabsmænd har diskuteret, om de blev skabt af erosion fra overfladevand, som ville pege på et klima med nedbør, eller gennem en erosionsproces kendt som grundvandsafslibning. Grundvandsafslibning kan forekomme under kolde, tørre forhold.
Den store forskel mellem flodnetværkstætheder på Mars og Jorden havde givet et væsentligt argument imod ideen om, at afstrømningserosion dannede dalenetværkene. Men den nye kortlægningsundersøgelse reducerer uligheden, hvilket indikerer, at nogle regioner på Mars havde dalnetværkstætheder, der er mere sammenlignelige med dem, der findes på Jorden.
Et område med zoomet ind, der sammenligner det gamle kort over dalnetværk og det nye. (Venstre) Et satellitbillede, med farve, der indikerer højde; (i midten) det gamle kort over dalenetværk; (til højre) det nye kort over dalenetværk. Kredit: Wei Luo, Northern Illinois University
'Det er nu svært at argumentere imod afstrømningserosion som den vigtigste mekanisme i dannelsen af Martian Valley-netværket,' sagde Luo. 'Når man ser på hele planeten, er tætheden af daldissektion på Mars betydeligt lavere end på Jorden,' sagde han. 'Men de tættest dissekerede regioner på Mars har tætheder, der kan sammenlignes med terrestriske værdier. De relativt høje værdier over udvidede områder indikerer, at dalene er opstået ved hjælp af nedbørsfødet afstrømningserosion - den samme proces, der er ansvarlig for dannelsen af hovedparten af dale på vores planet.'
'Det eneste andet globale kort over dalenetværkene blev produceret i 1990'erne ved at se på billeder og tegne oven på dem, så det var ret ufuldstændigt, og det var ikke korrekt registreret med det nuværende datum,' sagde Stepinski. 'Vores kort blev lavet semi-automatisk, hvor computeralgoritmen arbejdede ud fra topografiske data for at udtrække dalnetværkene. Den er mere komplet og viser mange flere dalnetværk.'
Mars-overfladen er kendetegnet ved lavland beliggende mest på den nordlige halvkugle og højland beliggende mest på den sydlige halvkugle. Givet denne topografi ville vand akkumulere på den nordlige halvkugle, hvor overfladehøjder er lavere end resten af planeten, og dermed danne et hav, sagde forskerne.
'Sådan en enkelt-ocean planet ville have et tørt kontinentalt klima over de fleste af dens landoverflader,' sagde Luo.
Det nordlige ocean-scenarie passer sammen med en række andre karakteristika ved dalnettene.
'Et enkelt hav på den nordlige halvkugle ville forklare, hvorfor der er en sydlig grænse for tilstedeværelsen af dalnetværk,' tilføjede Luo. 'De sydligste områder af Mars, der ligger længst væk fra vandreservoiret, ville få lidt nedbør og ville ikke udvikle dale. Dette ville også forklare, hvorfor dalene bliver mere lavvandede, når man går fra nord til syd, hvilket er tilfældet.
'Regn vil for det meste være begrænset til området over havet og til landoverfladerne i umiddelbar nærhed, hvilket korrelerer med det bælte-lignende mønster af daldissektion, der ses på vores nye kort,' sagde Luo.
Kilde: EurekAlert