Sākot ar 2016. gadu, Marss kļuva par pastāvīgu dzīvesvietu ne mazāk kā astoņām robotizētām misijām, kas ir orbiteru, roveru un piezemētāju kombinācija. Starp plašiem Marsa atmosfēras un virsmas pētījumiem zinātnieki ir daudz uzzinājuši par planētas vēsturi un attīstību. Jo īpaši viņi ir atklājuši apjomīgus pierādījumus par to, ka Marsam reiz uz tā virsmas bija plūst ūdens.
Jaunākie pierādījumi par to ir gūti no Teksasas Universitātes Ostinā, kur pētnieki ir izstrādājuši pētījumu, kurā sīki aprakstīts, kā ūdens nogulsnējas Marsa Aeolis Dorsa reģionā. Pēc viņu pētījumiem, šajā apgabalā ir plašas nogulumiežu atradnes, kas darbojas kā Marsa vēsturisks pieraksts, kataloģizējot ietekmi, ko laika gaitā ietekmē ūdens bāzes erozija.
Nesen zinātniskajā žurnālā parādījās pētījums ar nosaukumu “Ielejas aizpildījumu plūsmas stratigrāfija Aeolis Dorsa, Marsā: pierādījumi bāzes līmeņa svārstībām, kuras kontrolē pakārtota ūdenstilpe”. GeoScienceWorld. Benjamin D. Cardenas vadībā - Teksasas Universitātes Ostinas Džeksona Ģeoloģijas zinātņu skolas ģeologs - komanda pārbaudīja Aeolis Dorsa reģiona satelīta datus, lai izpētītu nogulumiežu nogulumu struktūru.
Gadiem ilgi Aeolis Dorsa ir interesējis zinātniekus, jo tajā ir daži no blīvāk iesaiņotajiem nogulšņu slāņiem uz Marsa, kurus nogulsnē tekošs ūdens (saukts arī par fluvialu nogulumiem). Šīs nogulsnes ir redzamas no orbītas, pateicoties tam, kā tām ir veikts process, kas pazīstams kā “topogrāfiskā inversija” - kas sastāv no atradnēm, kas piepilda zemus upju kanālus, pēc tam tiek ekshumētas, lai izveidotu iegrieztas ielejas.
Pēc definīcijas iegrieztas ielejas ir topogrāfiski zemākās vērtības, ko rada “upes” erozija - t.i., attiecas uz upi vai upes krastu. Uz Zemes šīs ielejas parasti rada paaugstināts jūras līmenis, un pēc tam jūras līmeņa krišanās rezultātā tās tiek piepildītas ar nogulumiem. Paaugstinoties jūras līmenim, ielejas tiek nogrieztas no ainavas, ūdeņiem virzoties iekšzemē; un, pazeminoties jūras līmenim, atkāpšanās ūdeņi tajos nogulsnējas.
Saskaņā ar pētījumu šis process ir radījis iespēju ģeofizikiem un planētu zinātniekiem novērot Marsa ģeoloģisko ierakstu trīs dimensijās un ievērojamā attālumā. Kā Cardenas pa e-pastu teica Space Magazine:
“Nogulšņu ieži parasti reģistrē informāciju par vidi, kurā tie atradās. Fluvial (upju) atradnes īpaši reģistrē informāciju par upju migrācijas veidu uz sāniem, par to, kā tās vertikāli pāraug un kā šīs lietas laika gaitā mainījās. ”
Šeit uz Zemes nogulumiežu statigrāfiju (t.i., nogulšņu slāņu secību un izvietojumu) ģeologi paaudzēm ir izmantojuši, lai ierobežotu to, kādi apstākļi bija līdzīgi uz mūsu planētas pirms miljardiem gadu. Tikai nesenā vēsturē nogulšņu slāņu izpēte tika izmantota, lai ierobežotu to, kādi vides apstākļi bija līdzīgi citiem planētu ķermeņiem (piemēram, Marsam) pirms miljardiem gadu.
Tomēr lielākajā daļā šo pētījumu ir iegūti dati, kas nespēj atrisināt nogulšņu iesaiņojumu apakšmetra mērogā. Tā vietā satelītattēli ir izmantoti, lai definētu liela mēroga stratigrāfiskas attiecības, piemēram, nogulsnēšanās modeļus gar iepriekšējiem ūdens kanāliem. Citiem vārdiem sakot, pētījumos uzmanība tiek koncentrēta uz pagātnes ūdens plūsmu esamības katalogizēšanu uz Marsa, nevis to, kas ir noticis kopš tā laika.
Kā norādīja Cardenas, viņš un viņa komanda izvēlējās atšķirīgu pieeju, uzskatot, ka Marss ir piedzīvojis izmaiņas pēdējos 3,5 miljardos gadu. Kā viņš paskaidroja:
“Kopumā ir pieņemts uzskatīt, ka liela daļa Marsa virsmas nav īpaši atšķirīga, nekā tā bija pirms 3,5 miljardiem gadu. Mēs cenšamies parādīt, ka mūsdienīgā virsma mūsu pētījuma teritorijā Aeolis Dorsa ir apbedīšanas, ekshumācijas un nevienlīdzīgas erozijas rezultāts, un nevar pieņemt, ka mūsdienu virsma vispār attēlo seno virsmu. Mēs patiešām cenšamies parādīt, ka tas, ko mēs šodien redzam, pazīmes, kuras mēs šodien varam izmērīt, ir upju nogulumiežu nogulsnes, nevis faktiskas upes. Tas ir neticami svarīgi saprast, kad sākat interpretēt savus novērojumus, un tas bieži vien ir nokavēts punkts. ”
Savu pētījumu dēļ Cardenas un viņa komanda izmantoja stereo pārus ar augstas izšķirtspējas attēliem un topogrāfiskiem datiem, ko uzņēma Context Camera (CTX) un Augstas izšķirtspējas attēlveidošanas zinātnes eksperiments (HiRISE) uz Marsa izlūkošanas orbitera (MRO). Pēc tam šie dati tika apvienoti ar integrēto programmatūru attēlu veidotājiem un spektrometriem (ISIS) - digitālu attēlu apstrādes paketi, ko izmanto ASV Ģeoloģijas dienests (USGS), un NASA Ames Stereo Pipeline.
Viņi apstrādāja pārī savienotos attēlus augstas izšķirtspējas topogrāfiskos datos un digitālos pacēluma modeļos (DEM), kurus pēc tam salīdzināja ar Mars Mars Orbiting Laser Altimeter (MOLA) instrumenta datiem uz Marsa globālā uzmērītāja (MSG). Gala rezultāts bija DEM sērija, kuras izšķirtspēja bija par lielumu augstāka nekā kaut kas iepriekš izveidots.
Par visu to Cardenas un viņa kolēģi spēja identificēt kraušanas modeļus fluvialu nogulumos, atzīmēja sedimentācijas stila izmaiņas un ieteica to veidošanas mehānismus. Turklāt komanda ieviesa pavisam jaunu metodi, lai izmērītu upju plūsmas virzienu, kas atstāja šos nogulumus, kas ļāva viņiem redzēt, kā ainava ir mainījusies dažu pēdējo miljardu gadu laikā.
"Pētījums parāda, ka uz Marsa bija liels ūdens objekts pirms ~ 3,5 miljardiem gadu, un ka šī ūdenstilpe pieauga un apjoma ziņā samazinājās pietiekami lēni, lai upju sedimentācijai būtu laiks pielāgot stilu," sacīja Cardenas. “Tas vairāk atbilst lēnākām klimatiskajām izmaiņām un mazāk atbilst katastrofiskiem hidroloģiskiem notikumiem. Aeolis Dorsa ir novietots gar hipotētiskām seno ziemeļu okeāna krastmalām uz Marsa. Ir interesanti atrast piekrastes upju atradnes Aeolis Dorsa, taču tas mums nepalīdz ierobežot ūdenstilpes lielumu (ezeru, okeānu utt.) ”
Būtībā Cardenas un viņa kolēģi secināja, ka līdzīgi kā Zeme ūdens krišana un paaugstināšanās lielā ūdenstilpē piespieda veidot paleo-ielejas viņu izpētes apgabalā. Un tādā veidā, kas ir līdzīgs tam, kas notiek uz Zemes šodien, upes, kas izveidojās piekrastes reģionos, spēcīgi ietekmēja lielas, pakārtotas ūdenstilpes ūdens līmeņa izmaiņas.
Kādu laiku tas bija kaut kas no aizdomīga secinājuma, ka Marsa virsma ir mirusi, tās īpašības ir iesaldētas laikā. Bet kā parādīja šis pētījums, ainava ir piedzīvojusi ievērojamas pārmaiņas, kopš tā ir zaudējusi atmosfēru un virszemes ūdeņus. Šie atradumi, bez šaubām, būs interese, jo mēs pietuvosimies apkalpoto misiju norīkošanai Marsa virspusē.
