Vuodesta 2016 Marsista tuli pysyvä asuinpaikka vähintään kahdeksalle robottioperaatiolle, yhdistelmä kiertäjiä, rovereita ja laskuja. Marsin ilmakehän ja pinnan laajojen tutkimusten välillä tutkijat ovat oppineet paljon planeetan historiasta ja evoluutiosta. Erityisesti he ovat paljastaneet suuria määriä todisteita siitä, että Marsilla oli kerran virtaava vesi pinnallaan.
Viimeisimmät todisteet tähän liittyen Austinin Texasin yliopistosta, jossa tutkijat ovat laatineet tutkimuksen, jossa selvitetään, kuinka vesi kerrostui sedimenttiin Marsin Aeolis Dorsan alueella. Heidän tutkimuksensa mukaan tällä alueella on laajoja sedimentti-esiintymiä, jotka toimivat Marsin historiallisena tietueena ja luettelevat vesipohjaisen eroosion vaikutuksia ajan myötä.
Tutkimus, jonka otsikko on ”Laatujen täyteaineiden stratigrafia Aeolis Dorsassa, Mars: todisteet pohjatason heilahteluista, joita alavirran vesistö hallitsee”, ilmestyi äskettäin tieteellisessä lehdessä GeoScienceWorld. Benjamin D. Cardenasin johdolla - geologi Texasin yliopiston Jacksonin geotieteiden koulussa Austinin yliopistossa - ryhmä tutki Aeolis Dorsan alueen satelliittitietoja sedimenttiesiintymien rakenteen tutkimiseksi.
Aeolis Dorsa on kiinnostanut tutkijoita jo vuosien ajan, koska se sisältää eräitä Marsin tiiviimmin pakattuja sedimenttikerroksia, jotka laskeutuivat virtaavan veden avulla (tunnetaan myös nimellä juoksevat kerrostumat). Nämä saostumat ovat näkyvissä kiertoradalta, koska ne on käyty läpi prosessin, joka tunnetaan nimellä "topografinen inversio" - joka koostuu saostumista, jotka täyttävät matalat joen kanavat, minkä jälkeen ne ekshimoidaan luomaan viistoja laaksoja.
Määritelmän mukaan viiltävät laaksot ovat topografisia matalimpia alueita, jotka johtuvat ”joki” eroosiosta - ts. Liittyvät jokeen tai joen rannalle. Maapallolla nämä laaksot luodaan yleisesti nousevan merenpinnan mukaan, ja sitten ne täyttyvät sedimenteillä laskevan merenpinnan seurauksena. Merenpinnan noustessa laaksot leikataan maisemasta veden liikkuessa sisämaahan; ja merenpinnan laskiessa vetäytyvät vettä kerääntyvät sedimentit niihin.
Tutkimuksen mukaan tämä prosessi on luonut tilaisuuden geofysiikille ja planeettatutkijalle tarkkailla Marsin geologista ennätystapaa kolmessa ulottuvuudessa ja huomattavien etäisyyksien päässä. Kuten Cardenas kertoi Space Magazinelle sähköpostitse:
Sedimenttikivit tallentavat yleensä tietoja ympäristöistä, joihin ne on sijoitettu. Fluvial (joki) esiintymät tallentavat erityisesti tietoa siitä, miten joet muuttivat sivusuunnassa, miten ne paisuivat pystysuunnassa ja kuinka nämä asiat muuttuivat ajan myötä. "
Täällä maan päällä geologit ovat sukupolvien ajan käyttäneet sedimenttikivien statigrafiaa (ts. Sedimenttikerrosten järjestystä ja sijaintia) sukupolvien ajan rajoittaakseen sitä, mitkä olosuhteet olivat planeetallamme miljardeja vuosia sitten. Vasta viimeaikaisessa historiassa sedimenttikerrosten tutkimusta on käytetty rajoittamaan sitä, mitkä ympäristöolosuhteet olivat muilla planeettakehoilla (kuten Mars) miljardeja vuosia sitten.
Suurin osa näistä tutkimuksista on kuitenkin tuottanut tietoja, jotka eivät ole pystyneet ratkaisemaan sedimenttipakkauksia alamittarin mittakaavassa. Sen sijaan satelliittikuvia on käytetty määrittelemään laaja-alaiset stratigrafiset suhteet, kuten laskeumakuviot pitkin aiempia vesikanavia. Toisin sanoen tutkimuksissa on keskitytty luetteloimaan aiemmin käyneiden vesivirtausten olemassaolo Marsissa enemmän kuin mitä sen jälkeen on tapahtunut.
Kuten Cardenas ilmoitti, hän ja hänen tiiminsä käyttivät erilaista lähestymistapaa, jonka mukaan Mars oli kokenut muutoksia viimeisen 3,5 miljardin vuoden aikana. Kuten hän selitti:
”Yleisesti ottaen on oletettu, että suuri osa Marsin pinnasta ei ole erityisen erilainen kuin se oli 3,5 miljardia vuotta sitten. Pyrimme osoittamaan, että tutkimusalueemme, Aeolis Dorsan, nykyaikainen pinta on seurausta hautaamisesta, ekshumaatiosta ja epätasaisesta eroosiosta, eikä voida olettaa, että nykyaikainen pinta edustaa ollenkaan muinaista pintaa. Yritämme todella osoittaa, että se mitä näemme tänään, piirteet, joita voimme mitata tänään, ovat jokien sedimentaatiiviset talletukset, eivät todelliset joet. Tämä on uskomattoman tärkeää ymmärtää, kun aloitat tulkintojen tekemisen havainnoista, ja se on usein unohdettu kohta. ”
Tutkimuksensa vuoksi Cardenas ja hänen tiiminsä käyttivät stereopareja korkearesoluutioisia kuvia ja topografisia tietoja, jotka ottivat Context Camera (CTX) ja High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) Mars Reconnaissance Orbiterilla (MRO). Nämä tiedot yhdistettiin sitten kuvantajien ja spektrometrien integroituun ohjelmistoon (ISIS) - digitaaliseen kuvankäsittelypakettiin, jota käyttää Yhdysvaltain geologinen tutkimuslaitos (USGS) - ja NASA: n Ames Stereo Pipeline -laitteeseen.
Nämä käsittelevät parilliset kuvat korkearesoluutioisiksi topografisiksi tiedoiksi ja digitaalisiksi korkeusmalleiksi (DEM), joita verrattiin sitten Mars Global Surveyor (MSG) -laitteen Mars Orbiting Laser Altimeter (MOLA) -laitteen tietoihin. Lopputulos oli sarja DEM: itä, joiden resoluutio oli suuruusluokkaa korkeampi kuin mikään aiemmin tuotettu.
Kaikesta tästä Cardenas ja hänen kollegansa pystyivät tunnistamaan pinoamismalleja juoksevissa saostumissa, totesivat muutokset sedimentaatiomuodoissa ja ehdottivat mekanismeja niiden luomiseksi. Lisäksi ryhmä otti käyttöön aivan uuden menetelmän näiden saostumien jättämien jokien virtaussuunnan mittaamiseksi, minkä ansiosta he pystyivät näkemään, miten maisema on muuttunut viimeisen miljardin vuoden aikana.
"Tutkimus osoittaa, että Marsilla oli suuri vesistö ~ 3,5 miljardia vuotta sitten, ja että tämän vesimuodostuman määrä kasvoi ja laski tilavuudeltaan hitaasti niin, että joen sedimentaatiolla oli aikaa mukauttaa tyylejä", sanoi Cardenas. ”Tämä on enemmän linjassa hitaampien ilmastomuutosten kanssa ja vähemmän katastrofaalisten hydrologisten tapahtumien kanssa. Aeolis Dorsa on sijoitettu muinaisen pohjoisen valtameren oletettuihin rannikkoihin Marsilla. On mielenkiintoista löytää rannikkojoetiet Aeolis Dorsasta, mutta se ei auta meitä rajoittamaan vesimuodostuman kokoa (järvi, valtameri jne.) ”
Pohjimmiltaan Cardenas ja hänen kollegansa päättelivät, että - kuten maassakin - putoava ja nouseva vedenpinta suuressa vesistössä pakotti paleo-laaksojen muodostumisen heidän tutkimusalueelleen. Ja tavalla, joka on samanlainen kuin mitä tällä hetkellä tapahtuu maan päällä, rannikkoalueille muodostuneille joille vaikuttivat voimakkaasti suuren alavirran vesimuodostuman vedenpinnan muutokset.
Jo jonkin aikaa on tapahtunut jo ennestään joutuneena johtopäätöksenä, että Marsin pinta on kuollut, sen piirteet jäätyneet ajoissa. Mutta kuten tämä tutkimus osoitti, maisema on muuttunut huomattavasti sen jälkeen kun se menetti ilmakehän ja pintaveden. Nämä löydöt ovat epäilemättä kiinnostavia, kun pääsemme lähemmäksi miehitetyn operaation asettamista Marsin pinnalle.
