Марс, снимка чрез Pixabay
Преди около 3, 5 милиарда години, Марс започна да се измества от по-влажен, по-топъл климат към сухата и студена планета, която виждаме днес. Този период на геоложки промени, известен като епохата на Хеспериан, беше бурно време. Червената планета забеляза широко разпространени вулканични изригвания и катастрофално наводнение, докато разтопен лед се втурна в широки кратери, образувайки езера. Тези природни бедствия издълбаха мрежа от басейни в нейната повърхност, наречена канали за изтичане, ерозиращи терена и преобразувайки пейзажа на планетата. Точният край на този геоложки период в историята на Марс не е известен, но учените дават груба оценка от преди 3 милиарда години.
По-късно много от тези отточни канали се покриват с лава, погребвайки доказателства за геоложката история на Марс. Но сега нова карта на подземната повърхност на планетата показва за първи път как изглежда един от тези погребани канали в три измерения. Резултатите, публикувани днес в списание Science, реконструират Марте Валис, най-големият от най-младите канали на Марс. Marte Vallis се намира в района на Elysium Planitia, простор от равнини по екватора и най-младият вулканичен регион на планетата .
За да създадете 3D картата, изследователите са използвали данни от плиткия радар, устройство, което сонди за течна или замръзнала вода под кора на Марс. Известна като SHARAD, технологията е на борда на космическия кораб Mars Reconnaissance Orbiter на НАСА, който в момента обикаля планетата, за да проучи нейния климат. Орбиталният радар на SHARAD работи почти по същия начин като сканирането на медицински изображения. Той изпраща сигнали на повърхността, някои от които автоматично отскачат обратно на космическия кораб. Сигналите, които не отскачат лесно, могат да проникнат в кора на Марс и да регистрират погребани структури, преди да се върнат към устройството. Данните се появяват в двуизмерни напречни сечения, които след това се нарязват заедно, за да се изгради триизмерното представяне. По този начин беше разкрит дълбоко вдлъбнат набор от канали.
3D визуализация на погребаните канали Marte Vallis под повърхността на Марс. Изображение чрез Smithsonian Institution / NASA / JPL-Caltech / Римски университет Sapienza / Екип на MOLA / USGS
Системата от канали, която е на възраст между 10 милиона и половина милиарда години, се простира на 60 мили в ширина и се простира на дължина повече от 600 мили. От онова, което може да се види от Марте Валис от повърхността, каналите са по структура подобни на по-древните канални системи, проследени до Хеспериана , но лавата, която беше затъмнила много от техните характеристики, затрудняваше изследователите да правят точни оценки за нейната дълбочина.
Новите данни разкриват, че мащабът на ерозия за Марте Валис наистина е бил подценен: главният канал с широчина 25 мили е поне два пъти по-дълъг от посочените по-ранни приближения. Картата показва множество кацнали канали, които влизат в по-дълбокия и по-широк главен канал. Тези канали веднъж лежат по поредица от четири острова, които наводнения ерозирали в хълмове във формата на сълза.
Изследователите установили, че геометрията на характеристиките е подобна на тази на най-старите канали на планетата, които са по-малко затъмнени от лава, което ги прави по-лесни за изучаване. Това също подсказва, че Марте Валис е можело да бъде издълбан изцяло от вода, казва водещият автор на изследването Гарет Морган, геолог от Националния център за изследвания на Земята и планетите в Националния музей на въздуха и космоса. Всъщност повечето учени на Марс приемат, че каналите за изтичане на Марс са били издълбани от вода. Лава също изкарва тунели чрез термична ерозия, загряваща терена, но Морган казва, че този процес е неправдоподобен за мащаба на ерозията в каналите на Марте Вале. Скоростта на бързане на вода също е по-ефективна при ерозия, отколкото притокът на лава, който може да се залепи върху скала, казва Морган. В допълнение, лавата създава тунели, които не са толкова широки - обикновено само няколко мили на разстояние - така че свитите тунели не могат да отчитат големия размер на каналите.
Използвайки картата, изследователите също успяха да определят източника на наводнения: сега погребана част от разломът на Cerberus Fossae, серия от цепнатини в повърхността на планетата. Изследователите твърдят, че водата от резервоар дълбоко под повърхността на Марс се отделя от близката тектонска или вулканична активност и тя работи бързо, за да образува каналите. Тези канали биха били краткотрайна афера “, казва Морган. „Счупването щеше да свърже тази подземна вода с повърхността. След кратка продължителност седмици или месеци източникът щеше да се изчерпи. “
Но защо водата в този резервоар е била по времето, когато останалата част от Марс се смята, че е била суха? Водите, според авторите, биха могли да се събират във водоносни хоризонти под повърхността по време на Хеспериан. Хипотетично тази вода би могла да остане стабилна в течна форма дълго след края на Хеспериана. Морган смята, че 3D картата може да предостави повече доказателства в подкрепа на тази хипотеза, показвайки, че Марс е бил влажно място в по-скорошното - за разлика от далечното древно минало.
Повече от 20 подобни канала за изтичане се разпростират на повърхността на планетата, простирайки се на стотици мили. Най-видните са разположени в Chryse Planitia, кръгова вулканична равнина в северното полукълбо на Марс. Най-големият, Касей Вале, се движи на 1500 мили по равнината.
Катаклизматичните наводнения като тези, които оформят каналите на Марс, не са уникални за червената планета. Преди около 14 000 години най-големият известен наводнение на Земята произтича от езерото Мисула, праисторическо водно тяло, съществуващо в края на последния ледников период в днешна Монтана. Водите ерозирали част от ландшафта на щата Вашингтон, образувайки Канализираните скали, терен, наподобяващ марсианските канали за изтичане. Основният канал на Марте Валис се изчислява на дълбочина между 226 и 371 фута, дълбочина, която е сравнима с Канализираните скали.
Така че, ако експанзивните канали на Марс са били образувани от бликаща вода, остава въпросът: Къде беше преди всичко?
Част от него се изпарява, пренася се към полюсите на планетата и се утаява като лед върху полярни шапки, Морган казва. Подобно на тези, които имаме на Земята, полярните краища на Червената планета са покрити с ледени слоеве лед. Водата също може да се обедини в плитки области под повърхността, където също замръзна - през 2008 г. мисията на НАСА „Феникс“ потвърди, че ледът е в пореста почва, която представлява голяма част от повърхността на планетата.
Друга възможност, казва Морган, е, че древната вода отново избяга дълбоко под земята, образувайки голям резервоар, който очаква шанса си отново да наводни.
