Od 2016. godine Mars je postao stalno boravište ne manje od osam robotskih misija, kombinacija orbitera, rovera i landersa. Između opsežnih studija marsovske atmosfere i površine, znanstvenici su naučili mnogo o povijesti i evoluciji planeta. Konkretno, otkrili su ogromne količine dokaza da je Mars jednom imao tekuću vodu na svojoj površini.
Najnoviji dokazi o tome govore sa Sveučilišta u Teksasu u Austinu, gdje su istraživači izradili studiju u kojoj se detaljno navodi kako voda taloži sediment u Marsovoj regiji Aeolis Dorsa. Prema njihovim istraživanjima, ovo područje sadrži opsežne sedimentne naslage koje djeluju kao povijesni zapis o Marsu, katalogizirajući utjecaj koji se vremenom odigrava na vodenoj eroziji.
Studija pod naslovom „Fluvijalna stratigrafija dolinskih ispuna na Aeolis Dorsa, Mars: Dokazi za fluktuacije u razini kontroliranih nizvodnim vodenim tijelom“, nedavno se pojavila u znanstvenom časopisu GeoScienceWorld, Na čelu s Benjaminom D. Cardenasom - geologom iz Jackson-ove škole geoznanosti na Sveučilištu u Teksasu u Austinu - tim je pregledao satelitske podatke regije Aeolis Dorsa kako bi proučio strukturu sedimentnih naslaga.
Godinama je Aeolis Dorsa zanimljiv znanstvenicima jer sadrži neke od gusto nabijenih sedimentnih slojeva na Marsu koji su se taložili tekućom vodom (aka. Fluvijalne naslage). Ta su ležišta vidljiva iz orbite zbog načina na koji su prošli proces poznat kao "topografska inverzija" - koji se sastoji od naslaga koje pune kanale niskih rijeka, a zatim se ekshumiraju kako bi se stvorile urezane doline.
Po definiciji, urezane doline su topografski lomovi nastali erozijom „rijeke“ - tj. Koji se odnose na rijeku ili obalu rijeke. Na Zemlji su te doline obično stvorene porastom razine mora, a zatim ispunjene sedimentom kao rezultat pada razine mora. Kako se razina mora povećava, doline se izrezuju od krajolika dok se vode kreću u unutrašnjost; i kako nivo mora opada, vode koje se povlače u njima se taloži.
Prema studiji, ovaj je postupak stvorio priliku geofizičarima i planetarnim znanstvenicima da promatraju Marsov geološki zapis u tri dimenzije i na značajnim daljinama. Kao što je Cardenas rekao za Space Magazine e-poštom:
„Sedimentne stijene općenito bilježe podatke o okruženju u kojem su se taložile. Fluvialna (riječna) ležišta posebno bilježe podatke o načinu na koji su rijeke migrirale bočno, načinu na koji su se okomito nagrizale i kako su se stvari s vremenom mijenjale. "
Ovdje, na Zemlji, statigrafiju (tj. Redoslijed i položaj sedimentnih slojeva) sedimentnih stijena geolozi koriste generacijama kako bi postavili ograničenja u kakvim su uvjetima bili na našoj planeti prije milijarde godina. Tek je u novijoj povijesti proučavanje sedimentnih slojeva korišteno za postavljanje ograničenja na stanje okoliša na milijardu godina prije drugih planetarnih tijela (poput Marsa).
Međutim, većina ovih studija proizvela je podatke koji nisu bili u stanju razriješiti sedimentno pakiranje na ljestvici ispod metra. Umjesto toga, satelitske snimke korištene su za definiranje stratigrafskih odnosa velikih razmjera, poput obrazaca taloženja duž vodenih kanala. Drugim riječima, studije su se fokusirale na katalogiziranje postojanja prošlih vodenih tokova na Marsu više od onoga što se dogodilo od tada.
Kao što je Cardenas nagovijestio, on i njegov tim zauzeli su se drugačiji pristup, koji je smatrao da je Mars doživio promjene u posljednjih 3,5 milijardi godina. Kako je objasnio:
"Općenito, postojala je pretpostavka da se mnoštvo marsovske površine ne razlikuje osobito nego prije 3,5 milijardi godina. Trudimo se pokazati da je moderna površina na našem studijskom području, Aeolis Dorsa, rezultat pokopa, ekshumacije i nejednake erozije, pa se ne može pretpostaviti da moderna površina uopće predstavlja drevnu površinu. Mi se stvarno trudimo pokazati da ono što danas vidimo, značajke koje možemo danas izmjeriti, su sedimentni naslage rijeka, a ne stvarne rijeke. To je nevjerojatno važno shvatiti kad počnete tumačiti svoja zapažanja i često je to promašena točka. "
Za potrebe svojih istraživanja, Cardenas i njegov tim koristili su stereo parove slika visoke rezolucije i topografskih podataka snimljenih Kontekstorskom kamerom (CTX) i High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) na brodu Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Ti su podaci tada kombinirani s integriranim softverom za snimanje i spektrometre (ISIS) - paketom za digitalnu obradu slika koji koristi američki geološki pregled (USGS) - i NASA-in stereovod Ames.
Oni su obradili uparene slike u topografske podatke visoke rezolucije i digitalne modele nadmorske visine (DEMs) koji su potom uspoređeni s podacima iz instrumenta Mars Orbiting Laser Altimeter (MOLA) na brodu Mars Global Surveyor (MSG). Konačni rezultat bio je niz DEM-ova koji su bili veličine i veće rezolucije od bilo čega prethodno proizvedenog.
Zbog svega toga, Cardenas i njegovi kolege uspjeli su identificirati obrasce slaganja u fluvijalnim naslagama, primijetili promjene u stilovima sedimentacije i predložili mehanizme za njihovo stvaranje. Pored toga, tim je uveo potpuno novu metodu za mjerenje smjera toka rijeka koje su napustile ta ležišta, što im je omogućilo da vide kako se krajolik promijenio u posljednjih nekoliko milijardi godina.
"Studija pokazuje da je na Marsu bilo veliko vodno tijelo prije ~ 3,5 milijarde godina, i da se to vodeno tijelo povećavalo i smanjivalo dovoljno sporo da je sedimentacija rijeke imala vremena prilagoditi stilove", rekao je Cardenas. "To je više u skladu s sporijim klimatskim promjenama, a manje u skladu s katastrofalnim hidrološkim događajima. Aeolis Dorsa smješten je uz pretpostavljene obale drevnog sjevernog oceana na Marsu. Zanimljivo je pronaći obalne riječne naslage u Aeolis Dorsi, ali ne pomaže nam da ograničimo veličinu vodnog tijela (jezero, ocean, itd.) "
U osnovi, Cardenas i njegovi kolege zaključili su da - slično Zemlji - pad i porast razine vode u velikom vodenom tijelu prisiljavaju na formiranje paleo-dolina u njihovom području proučavanja. Na način koji je sličan onome što se danas događa na Zemlji, na rijeke koje su nastale u obalnim regijama snažno su utjecale promjene vodostaja velikog nizvodnog vodostaja.
Već je neko vrijeme unaprijed zaključeno da je površina Marsa mrtva, a njezine su značajke vremenom zamrznute. No, kako je pokazala ova studija, krajolik je pretrpio značajne promjene otkako je izgubio atmosferu i površinske vode. Ova će otkrića bez sumnje biti predmet zanimanja kada se približimo postavljanju posadne misije na površinu Marsa.
