Had Mars ooit een enorm netwerk van rivierdalen - 'kanalen' als je wilt - en een oceaan die het grootste deel van het noordelijk halfrond van de planeet bedekte? Een nieuwe door de computer gegenereerde kaart van de Rode Planeet biedt een meer gedetailleerde kijk op de valleienetwerken op Mars en geeft aan dat de netwerken meer dan twee keer zo uitgebreid zijn als eerder was afgebeeld op de enige andere planeetbrede kaart van de valleien. "Al het bewijsmateriaal dat is verzameld door het valleienetwerk op de nieuwe kaart te analyseren, wijst op een bepaald klimaatscenario op vroege Mars", zegt Wei Luo van de Northern Illinois University (NIU). "Het zou regen en het bestaan van een oceaan omvatten die het grootste deel van het noordelijk halfrond beslaat, of ongeveer een derde van het aardoppervlak."
NIU en het Lunar and Planetary Institute in Houston gebruikten een innovatief computerprogramma om de nieuwe kaart te maken die laat zien dat regio's die door de valleienetwerken zijn ontleed, ruwweg een gordel vormen rond de planeet tussen de evenaar en de zuidelijk breedtegraden, in overeenstemming met een klimaatscenario uit het verleden dat inclusief neerslag en de aanwezigheid van een oceaan die een groot deel van het noordelijk halfrond van Mars bedekt.
Wetenschappers hebben eerder verondersteld dat er een enkele oceaan bestond op het oude Mars, maar over deze kwestie is fel gedebatteerd.
Luo en Tomasz Stepinski, een stafwetenschapper bij het Lunar and Planetary Institute, publiceren hun bevindingen in de huidige uitgave van het Journal of Geophysical Research - Planets.
"De aanwezigheid van meer valleien geeft aan dat het hoogstwaarschijnlijk heeft geregend op het oude Mars, terwijl het wereldwijde patroon van deze gordel van valleien kan worden verklaard als er een grote noordelijke oceaan was," zei Stepinski.
De onderzoekers creëerden een bijgewerkte planeetbrede kaart van de vallei-netwerken met behulp van een computeralgoritme dat topografische gegevens van NASA-satellieten gebruikt en valleien herkent aan hun U-vormige topografische handtekening. "Het basisidee achter onze methode is om landvormen te markeren met een U-vormige structuur die kenmerkend is voor de valleien," voegde Stepinski eraan toe. 'De valleien worden alleen in kaart gebracht waar ze door het algoritme worden gezien.'
Valleienetwerken op Mars vertonen enige gelijkenis met riviersystemen op aarde, wat suggereert dat de Rode Planeet ooit warmer en natter was dan nu.
De netwerken werden in 1971 ontdekt door het Mariner 9-ruimtevaartuig, maar wetenschappers hebben gedebatteerd of ze zijn ontstaan door erosie van oppervlaktewater, wat zou wijzen op een klimaat met regenval, of door een erosieproces dat bekend staat als grondwaterafvoer. Onder koude, droge omstandigheden kan het grondwater wegzakken.
De grote ongelijkheid tussen dichtheden van riviernetwerken op Mars en aarde had een belangrijk argument tegen het idee geleverd dat de erosie van de afvoer de valleienetwerken vormde. Maar de nieuwe kaartstudie verkleint de ongelijkheid, wat aangeeft dat sommige regio's van Mars dichtheden in het dalnetwerk hadden die meer vergelijkbaar waren met die op aarde.
"Het is nu moeilijk om te debatteren tegen erosie als het belangrijkste mechanisme van de vorming van Martian Valley-netwerken," zei Luo. 'Als je naar de hele planeet kijkt, is de dichtheid van de vallei-ontleding op Mars aanzienlijk lager dan op aarde', zei hij. “De dichtst ontlede gebieden van Mars hebben echter dichtheden die vergelijkbaar zijn met terrestrische waarden. De relatief hoge waarden in uitgestrekte regio's geven aan dat de valleien zijn ontstaan door middel van door neerslag veroorzaakte erosie - hetzelfde proces dat verantwoordelijk is voor de vorming van de meeste valleien op onze planeet. ”
"De enige andere globale kaart van de valleienetwerken werd in de jaren negentig geproduceerd door naar afbeeldingen te kijken en erop te tekenen, dus het was tamelijk onvolledig en het was niet correct geregistreerd met het huidige gegeven," zei Stepinski. “Onze kaart is halfautomatisch gemaakt, waarbij het computeralgoritme werkt vanuit topografische gegevens om de dalnetwerken te extraheren. Het is completer en toont veel meer dalnetwerken. ”
Het Marsoppervlak wordt gekenmerkt door laaglanden die voornamelijk op het noordelijk halfrond en hooglanden op het zuidelijk halfrond liggen. Gezien deze topografie zou water zich ophopen op het noordelijk halfrond, waar de oppervlakteverhogingen lager zijn dan de rest van de planeet, en aldus een oceaan vormen, aldus de onderzoekers.
'Zo'n planeet met één oceaan zou over de meeste landoppervlakken een droog continentaal klimaat hebben,' zei Luo.
Het scenario van de noordelijke oceaan sluit aan bij een aantal andere kenmerken van de valleienetwerken.
"Een enkele oceaan op het noordelijk halfrond zou verklaren waarom er een zuidelijke grens is aan de aanwezigheid van valleienetwerken", voegde Luo eraan toe. 'De meest zuidelijke regio's van Mars, die het verst van het waterreservoir liggen, zouden weinig regen krijgen en geen valleien ontwikkelen. Dit zou ook verklaren waarom de valleien ondieper worden als je van noord naar zuid gaat, wat het geval is.
"Regen zou voornamelijk beperkt blijven tot het gebied boven de oceaan en tot de landoppervlakken in de directe omgeving, wat overeenkomt met het riemachtige patroon van vallei-ontleding zoals te zien op onze nieuwe kaart," zei Luo.
Bron: EurekAlert
