Jo vairāk mēs izpētīsim Marsu, jo vairāk tas izskatās kā Zeme. Attēla kredīts: NASA Noklikšķiniet, lai palielinātu
Viens no neseno Marsa virsmas izpētes paradoksiem ir tāds, ka, jo vairāk mēs redzam planētu, jo vairāk tā izskatās Zeme, neskatoties uz ļoti lielajām atšķirībām: sarežģītas dzīvības formas jau vairākus miljardus gadu pastāv uz Zemes, kamēr Marss nekad nav redzējis ja tā ir, dzīve ir lielāka par mikrobu.
"Noapaļotie pakalni, līkumainie straumes kanāli, deltas un aluvenālie fani ir visi šokējoši pazīstami," sacīja Viljams E. Dītrihs, Kalifornijas universitātes Bērklija zemes un planētu zinātnes profesors. Tas mums lika jautāt: vai tikai topogrāfijas dēļ un ja nav acīmredzamas cilvēku ietekmes, mēs varam pateikt, ka dzīve izplatās uz Zemes? Vai dzīvei ir nozīme? ”
Rakstā, kas publicēts žurnāla Nature 26. janvāra numurā, Dītrihs un doktorants J. Teilors Perrons, par pārsteigumu, ziņoja par atšķirīgu dzīvības parakstu Zemes formas.
"Neskatoties uz dziļo biotas ietekmi uz erozijas procesiem un ainavas attīstību, pārsteidzoši, ka nav tādu zemes formu, kas varētu pastāvēt tikai dzīvības klātbūtnē, un tādējādi abiotiskā Zeme, iespējams, nesastādītu nepazīstamas ainavas," sacīja Dītrihs.
Tā vietā Dītrihs un Perrons ierosina, ka dzīve - viss, sākot no zemākajiem augiem un beidzot ar lieliem ganību dzīvniekiem - rada smalku efektu uz zemes, kas nav acīmredzams gadījuma acīm: vairāk “skaistu, noapaļotu pakalnu”, kas raksturīgi Zemes veģetētajām teritorijām, un mazāk asas, akmeņainas grēdas.
"Noapaļoti pauguri ir tīrākā dzīves ietekmes uz ģeomorfoloģiju izpausme," sacīja Dītrihs. "Ja mēs varētu staigāt pa Zemi, kurā dzīvība ir izzudusi, mēs joprojām redzētu noapaļotus kalnus, stāvus pamatiežu kalnus, līkumainās upes utt., Taču to relatīvais biežums būtu atšķirīgs."
Kad NASA zinātnieks pirms dažiem gadiem Dītriham atzina, ka viņš Marsa ainavā neredz neko tādu, kam nav paralēles uz Zemes, Dītrihs sāka domāt par to, kāda ir dzīves ietekme uz zemes formām un vai kaut kas atšķirīgs ir topogrāfijā planētas ar dzīvību, salīdzinot ar tām, kurās nav dzīvības.
"Viena no vismazāk zināmajām lietām par mūsu planētu ir tas, kā atmosfēra, litosfēra un okeāni mijiedarbojas ar dzīvi, veidojot zemes formas," sacīja Dītrihs, ģeomorfologs, kurš vairāk nekā 33 gadus ir pētījis Zemes erozijas procesus. "Jaunāko Zemes vēstures pētījumu pārskats liek domāt, ka dzīve, iespējams, ir spēcīgi veicinājusi lielo ledāju ciklu attīstību un pat ietekmējusi plātņu tektonikas attīstību."
Viņš atzīmēja, ka viena no galvenajām dzīves sekām ainavā ir erozija. Veģetācija mēdz aizsargāt kalnus no erozijas: Pirmajās lietusgāzēs pēc ugunsgrēka zemes nogruvumi bieži notiek. Bet veģetācija arī paātrina eroziju, sadalot iežu mazākos gabalos.
"Visur, kur jūs skatāties, biotiskās aktivitātes izraisa nogulumu pārvietošanos lejup no kalna, un lielāko daļu šo nogulumu rada dzīve," viņš teica. "Koku saknes, goferi un vombāti izrakt augsnē un to pacelt, noraujot pamata pamatiežu un pārvēršot gruvešos, kas veidojas lejup."
Tā kā zemes forma daudzās vietās ir līdzsvars starp upes eroziju, kurai ir tendence strauji samazināties nogāzes pamatlīmenī, un augsnes krituma biotiski virzīto izplatīšanos, kurai ir tendence noapaļot asās malas, Dītrihs un Perrons uzskatīja, ka noapaļoti kalni būtu dzīvības paraksts. Tomēr tas izrādījās nepatiess, jo viņu kolēģis Rons Amundsons un abituriente Justīne Ovena, abi no universitātes pilsētiņas Vides zinātnes, politikas un pārvaldības departamenta, atklāja nedzīvajā Atacama tuksnesī Čīlē, kur noapaļotus, ar augsni apaugtus kalnus iegūst sāls laika apstākļi no tuvējā okeāna.
"Ir arī citas lietas uz Marsa, piemēram, sasalšanas un atkausēšanas darbība, kas var salauzt iežu", lai izveidotu noapaļotus pakalnus, kas redzami NASA apvidus automašīnu fotogrāfijās, sacīja Perrons.
Viņi apskatīja arī upju līkumus, kurus uz Zemes ietekmē straumju veģetācija. Bet Marss rāda arī līkumus, un pētījumi uz Zemes ir parādījuši, ka upes, kas izcirstas pamatiežos vai sasalušās zemēs, var radīt līkumus, kas ir identiski tiem, kurus rada veģetācija.
Arī upju kursu stāvums varētu būt paraksts, viņi domāja: Rupjāki, mazāk laikapstākļu nogulumi nogulš straumēs, izraisot upes stāvošanos un grēdu paaugstināšanos. Bet tas ir redzams arī Zemes kalnos.
“Nav grūti apgalvot, ka veģetācija ietekmē nokrišņu daudzumu, un nesen tika pierādīts, ka nokrišņu tendences ietekmē kalnu augstumu, platumu un simetriju, taču tas neradītu unikālu zemes formu,” sacīja Dītrihs. "Bez dzīves joprojām būtu asimetriski kalni."
Viņu secinājums, ka noapaļoto un leņķisko formu formas relatīvais biežums mainīsies atkarībā no dzīvības klātbūtnes, nebūs pārbaudāms, kamēr nebūs pieejamas citu planētu virsmu paaugstinājuma kartes ar izšķirtspēju dažu metru vai mazāku. "Dažas no visspilgtākajām atšķirībām starp ainavām ar un bez dzīvības rada procesi, kas darbojas nelielā mērogā," sacīja Perrons.
Dītrihs atzīmēja, ka ierobežoti Marsa virsmas laukumi ir kartēti ar divu metru izšķirtspēju, kas ir labāka nekā lielākajā daļā Zemes karšu. Viņš ir viens no Nacionālā zinātnes fonda (NSF) atbalstītā projekta vadītājiem, lai augstas izšķirtspējas kartēs parādītu Zemes virsmu, izmantojot LIDAR (LIght Detection And Ranging) tehnoloģiju. Dītrihs līdzdibināja Nacionālo gaisa lāzera kartēšanas centru (NCALM), kas ir UC Berkeley un Floridas universitātes kopīgs projekts, lai veiktu LIDAR kartēšanu, parādot ne tikai veģetācijas galotnes, bet arī tukšu zemi, it kā atdalītu no veģetācijas. Dītriha un Perrona pētījumus finansēja NSF Nacionālais Zemes virsmas dinamikas centrs, NSF Absolventu pētniecības stipendiju programma un NASA Astrobioloģijas institūts.
Oriģinālais avots: UC Berkeley News Release
