Forskere opdager spøgelsesklitter på Mars

Forskere har opdaget hundredvis af halvmåneformede gruber på Mars, hvor sandklitter på størrelse med US Capitol stod for milliarder af år siden. Kurverne af disse gamle klitaftryk registrerer retningen af ​​fremherskende vinde på den røde planet, giver potentielle spor til Mars' tidligere klima, og kan have bevis for gammelt liv, ifølge en ny undersøgelse, der beskriver resultaterne i Journal of Geophysical Research:Planeter , en udgivelse af American Geophysical Union.

Spøgelsesklitter er det negative rum efterladt af for længst forsvundne klitter. Lava eller vandbårne sedimenter begravede delvist klitterne og hærdede, bevare klitternes konturer. Vind blæste efterfølgende sand af de blottede toppe og skurede det ud indefra, efterlader en solid form i form af den tabte klit.

Spøgelsesklitter blev først opdaget på Jorden på Snake River Plain i det østlige Idaho i 2016. Den nye undersøgelse identificerede lignende spøgelsesklitter i satellitbilleder af Hellas-bassinet og Noctis Labyrinthus på Mars. Klitter er et almindeligt træk på den røde planets vindblæste overflade, men den nye undersøgelse er den første rapport om bevarede klitafstøbninger på Mars.

"Enhver af disse gruber er ikke nok til at fortælle dig, at det er en klit, eller fra en gammel klitmark, men når du sætter dem alle sammen, de har så mange fællestræk med klitter på Mars og på Jorden, at du er nødt til at bruge en slags fantastisk forklaring for at forklare dem som alt andet end klitter, " sagde Mackenzie Day, en planetarisk geomorfolog ved University of Washington i Seattle og en forfatter til det nye studie.

"En af de fede ting ved spøgelsesklitterne er, at de fortæller os, helt sikkert, at vinden på Mars var anderledes i oldtiden, da de blev dannet, " hun sagde.

Atmosfæren på overfladen af ​​Mars er omtrent lige så tæt som Jordens stratosfære 35 kilometer (22 miles) over havets overflade, alligevel er vind en vedvarende forandringsagent, der skulpturerer overfladen.

At forstå fortidens vinde kan hjælpe forskere med at rekonstruere, hvordan sedimenter kunne have rejst over overfladen, hvordan hovedtræk blev dannet, og om det gamle klima adskilte sig fra moderne atmosfæriske forhold, sagde dag.

"Den kendsgerning, at vinden var anderledes [da spøgelsesklitterne dannede] fortæller os, at miljøforholdene på Mars ikke er statiske over lange tidsskalaer, de har ændret sig i løbet af de sidste par milliarder år, noget vi skal vide for at fortolke geologien på Mars, " hun sagde.

Kendte former omvendt

Ved hjælp af satellitbilleder, Day og medforfatter David Catling, en astrobiolog ved University of Washington, dokumenteret mere end 480 potentielle klitskimmel ved pitmarken ved Noctis Labyrinthus, et brudt virvar af plateauer på ækvator lige vest for Valles Marineris, det største canyonsystem i solsystemet. Forskerne fandt også mere end 300 halvmåneformede gruber i en glat, lavtliggende overflade i det østlige Hellas Planitia, en enorm, 4 milliarder år gammelt nedslagskrater strækker sig over 2, 700 kilometer (1, 678 miles) på tværs af Mars' sydlige halvkugle.

Gruberne har en slående lighed med barchan-klitter, den mest almindelige klittype på Jorden og på Mars. Halvmåneformede barchan-klitter dannes på flade overflader, uhindret af vegetation, når vinden blæser hovedsageligt fra én retning, og sandet er begrænset. Halvmånernes horn peger i retning af den fremherskende vind. Sand samler sig på ydersiden af ​​klittens stævn, blæser over læben og laviner ned ad den stejle skråning på indersiden af ​​klitten.

Størrelsen og formen af ​​gruberne er i overensstemmelse med aktive klitmarker på Mars, og gruberne har karakteristika, der kun findes i klitter, sagde dag. En enkelt halvmånegrav kan være en mærkelig anomali, Dag sagde, men et sæt gruber, justeret som croissanter på en bagerplade, ligner en klitmark. Congruity hjalp med at understøtte hypotesen om, at gruberne er resterne af gamle klitter.

"De går alle samme vej, hvilket du ville forvente for klitter, fordi de alle migrerer og dannes i det samme vindregime. Så bare formen og størrelsen fortæller os, at disse er træk, der kommer fra et gammelt klitsystem, " sagde Day.

Baseret på sammenligninger med livets klitter, Dag beregnet var den gennemsnitlige klit omkring 40 meter (130 fod) høj ved Noctis Labyrinthus og 75 meter (246 fod) høj ved Hellas-bassinet på det tidspunkt, hvor de blev begravet.

Gamle landskaber

Day og Catling vurderede, at oversvømmelsen af ​​spøgelsesklitmarkerne på Mars fandt sted i den sene Hesperian eller den tidlige Amazonas periode, for omkring 2 milliarder år siden, forudsat at det stemmer overens med den glatte overflade mellem klitgravene. Den glatte overflade begyndte sandsynligvis som en langsomt bevægende væske, der strømmede ind i klitmarken, stiger 6 meter (20 fod) rundt om og mellem fødderne af de gamle klitter, før det hærdede, cementering af klitterne på plads omkring halvvejs op ad deres skråninger.

Mars var en anden verden på det tidspunkt, hvor spøgelsesklitterne dannedes, med strømmende vand og aktive vulkaner. Klitterne kan have været dækket af lava, som strømmen, der delvist begravede spøgelsesklitter ved Snake River i Idaho, men mudder båret af vand er en anden mulighed.

Uden nyt sand til at fodre klitterne, vinden eroderede til sidst deres toppe eller ned til niveauet af deres stentæppe og derunder, udgravning af huller støbt i form af bunden af ​​de tidligere klitter. Set fra oven, grubekanterne skitserer formen af ​​de forsvundne klitter, som croissanter skåret i halve vandret.

Day sagde, at begravelsesmekanismen kan have været forskellig de to steder. Noctis Labyrinthus ligger i en region, der havde hyppig vulkansk aktivitet og er fyldt med vulkanske klipper. Grubefeltet i Hellas-bassinet er nedstrøms for to store kløfter udskåret af vand.

"Hvis noget af vandet, der udskårede disse dale, nåede det nedstrøms langt nok, den kunne være kommet til klitmarken, " sagde Day. "Det eneste, vi ved med sikkerhed, er, at flowet skulle være relativt lavenergi, relativt langsomt, ellers ville det erodere klitterne, og vi ville ikke få de former, vi ser i dag."

Spøgelsesklitterne kan have mere at fortælle videnskabsmænd om det gamle miljø på Mars, ifølge undersøgelsens forfattere. Beskyttede lommer i spidsen af ​​klitternes bagende kan stadig indeholde sand, skjult for satellitter i kredsløb, som spøgelsesklitter gør på Jorden. Disse afkroge kunne være gode steder at lede efter de molekylære signaturer af liv fra en mere clementisk tid på Mars, beskyttet mod nedbrydning i det nuværende barske miljø på overfladen.

"Vi ved, at klitter på Jorden kan understøtte liv, og klitter på Jorden minder meget om klitter på Mars. Et problem, som Mars har, som Jorden ikke har, er overfladestrålingen. Hvis du er inde i en klit, eller på bunden af ​​en klit, og du er et mikrobielt liv, klitten beskytter dig mod en masse af den stråling, sagde Day. „Der bor nok ikke noget der nu. Men hvis der nogensinde var noget på Mars, dette er et bedre sted end gennemsnittet at se."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af blogs om jord- og rumvidenskab, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.