Niedawno wydany zestaw map topograficznych dostarcza nowych dowodów na istnienie starożytnego północnego oceanu na Marsie. Mapy oferują najsilniejszy jak dotąd argument, że planeta doświadczyła kiedyś wzrostu poziomu morza zgodnego z przedłużonym ciepłym i wilgotnym klimatem, a nie surowym, zamrożonym krajobrazem, który istnieje dzisiaj.

„To, co natychmiast przychodzi na myśl jako jeden z najbardziej znaczących punktów tutaj, to fakt, że istnienie oceanu tej wielkości oznacza wyższy potencjał dla życia”, powiedział Benjamin Cardenas, asystent profesora nauk geologicznych na Penn State i główny autor na badaniu niedawno opublikowanym w Journal of Geophysical Research: Planets. „Mówi nam to również o starożytnym klimacie i jego ewolucji. W oparciu o te odkrycia wiemy, że musiał istnieć okres, w którym było wystarczająco ciepło, a atmosfera była wystarczająco gęsta, aby utrzymać taką ilość płynnej wody w jednym czasie.”

Od dawna w społeczności naukowej toczy się debata na temat tego, czy Mars miał ocean na swojej nisko położonej północnej półkuli, wyjaśnił Cardenas. Wykorzystując dane topograficzne, zespół badawczy był w stanie pokazać ostateczne dowody na istnienie linii brzegowej sprzed około 3,5 miliarda lat ze znaczną akumulacją osadów, o grubości co najmniej 900 metrów, która pokrywała setki tysięcy kilometrów kwadratowych.

„Wielką, nowatorską rzeczą, którą zrobiliśmy w tym artykule było myślenie o Marsie w kategoriach jego stratygrafii i zapisu osadowego” – powiedział Cardenas. „Na Ziemi wykreślamy historię dróg wodnych patrząc na osady, które są osadzane w czasie. Nazywamy to stratygrafią, ideą, że woda transportuje osad i można zmierzyć zmiany na Ziemi poprzez zrozumienie sposobu, w jaki osad się gromadzi. To właśnie zrobiliśmy tutaj – ale to jest Mars”.

Zespół użył oprogramowania opracowanego przez United States Geological Survey do mapowania danych z National Aeronautics and Space Administration (NASA) i Mars Orbiter Laser Altimeter. Odkryli ponad 6500 kilometrów grzbietów fluwialnych i pogrupowali je w 20 systemów, aby pokazać, że grzbiety są prawdopodobnie erodowanymi deltami rzek lub pasami podwodnych kanałów, pozostałościami po starożytnej marsjańskiej linii brzegowej.

Elementy formacji skalnych, takie jak grubość systemów grzbietowych, wysokości, lokalizacje i możliwe kierunki przepływu osadów pomogły zespołowi zrozumieć ewolucję paleogeografii regionu. Obszar, który kiedyś był oceanem, jest obecnie znany jako Aeolis Dorsa i zawiera najgęstszą kolekcję grzbietów fluwialnych na planecie, wyjaśnił Cardenas.

„Skały w Aeolis Dorsa przechwytują pewne fascynujące informacje o tym, jak wyglądał ocean” – powiedział. „Był on dynamiczny. Poziom morza znacznie się podniósł. Skały były osadzane wzdłuż jego basenów w szybkim tempie. Działo się tu wiele zmian”.

Cardenas wyjaśnił, że na Ziemi starożytne baseny osadowe zawierają zapisy stratygraficzne ewoluującego klimatu i życia. Jeśli naukowcy chcą znaleźć zapis życia na Marsie, ocean tak duży jak ten, który kiedyś pokrywał Aeolis Dorsa, byłby najbardziej logicznym miejscem do rozpoczęcia.

„Głównym celem misji łazików Mars Curiosity jest poszukiwanie oznak życia” – powiedział Cardenas. „To zawsze było szukanie wody, śladów życia nadającego się do zamieszkania. To jest największy z dotychczasowych. To gigantyczny zbiornik wody, zasilany przez osady pochodzące z wyżyn, przypuszczalnie niosące składniki odżywcze. Gdyby na starożytnym Marsie istniały pływy, byłyby tutaj, delikatnie wprowadzając i wyprowadzając wodę. Jest to dokładnie ten typ miejsca, w którym mogło wyewoluować starożytne marsjańskie życie.”

Cardenas i jego koledzy zmapowali to, co ustalili, że są to inne starożytne drogi wodne na Marsie. Nadchodzące badanie w Journal of Sedimentary Research pokazuje, że różne wychodnie odwiedzone przez łazik Curiosity były prawdopodobnie warstwami osadowymi ze starożytnych rzek. Inny artykuł opublikowany w Nature Geoscience stosuje technikę obrazowania akustycznego używaną do oglądania stratygrafii pod dnem Zatoki Meksykańskiej do modelu erozji basenów podobnych do marsjańskich. Naukowcy ustalili, że formy terenu zwane grzbietami fluwialnymi, znalezione szeroko na Marsie, są prawdopodobnie starożytnymi osadami rzecznymi wyerodowanymi z dużych basenów podobnych do Aeolis Dorsa.

„Stratygrafia, którą tu interpretujemy, jest dość podobna do stratygrafii na Ziemi” – powiedział Cardenas. „Tak, brzmi to jak wielkie twierdzenie, że odkryliśmy zapisy dużych dróg wodnych na Marsie, ale w rzeczywistości jest to stosunkowo prozaiczna stratygrafia. To podręcznikowa geologia, gdy tylko rozpoznasz, czym jest. Interesujące jest oczywiście to, że jest to na Marsie”.

Drugim współautorem pracy w JGR: Planets jest Michael P. Lamb, profesor geologii w Caltech. Praca została sfinansowana przez National Aeronautics and Space Administration (NASA).

Źródło: Penn State. Adrienne Berard