Forskere opdager en ny type gammel kratersø på Mars

Forskere fra Brown University har opdaget en hidtil ukendt type gammel kratersø på Mars, der kunne afsløre spor om planetens tidlige klima.

I en undersøgelse offentliggjort i Planetary Science Journal , et forskerhold ledet af Brown Ph.D. studerende Ben Boatwright beskriver et endnu unavngivet krater med nogle forvirrende karakteristika. Kraterets bund har umiskendelige geologiske beviser for gamle vandløbsbede og damme, men der er ingen tegn på indløbskanaler, hvor vand kunne være kommet ind i krateret udefra, og ingen tegn på grundvandsaktivitet, hvor det kunne have boblet op nedefra.

Så hvor kom vandet fra?

Forskerne konkluderer, at systemet sandsynligvis blev fodret af afstrømning fra en for længst tabt gletsjer på Mars. Vand strømmede ind i krateret på toppen af ​​gletsjeren, hvilket betød, at den ikke efterlod en dal, da den ville have strømmet direkte på jorden. Vandet tømte til sidst ud i det lavtliggende kraterbund, hvor den satte sit geologiske præg på den nøgne Mars-jord.

Den type sø, der er beskrevet i denne undersøgelse, adskiller sig markant fra andre Mars kratersøer, som dem ved Gale- og Jezero-kraterne, hvor NASA-rovere i øjeblikket udforsker.

"Dette er en hidtil ukendt type hydrologisk system på Mars, " sagde Boatwright. "I søsystemer, der hidtil er karakteriseret, vi ser tegn på, at dræning kommer udefra krateret, bryde kratervæggen og i nogle tilfælde flyder ud på den anden side. Men det er ikke det, der sker her. Alt sker inde i krateret, og det er meget anderledes end det, der er blevet karakteriseret før."

Vigtigt, Boatwright siger, krateret giver vigtige spor om Mars' tidlige klima. Der er næppe tvivl om, at Mars-klimaet engang var varmere og vådere end den frosne ørken, planeten er i dag. Hvad er mindre klart, imidlertid, er, om Mars havde et jordlignende klima med konstant strømmende vand i årtusinder, eller om det mest var koldt og iskoldt med flygtige perioder med varme og afsmeltning. Klimasimuleringer for tidlig Mars tyder på, at temperaturer sjældent topper over frysepunktet, men geologiske beviser for kolde og iskolde forhold har været sparsomme, siger Boatwright. Dette nye bevis på gammel istid kunne ændre det.

"Det kolde og iskolde scenarie har stort set været teoretisk - noget, der stammer fra klimamodeller, " sagde Boatwright. "Men beviserne for glaciation, vi ser her, hjælper med at bygge bro mellem teori og observation. Jeg tror, ​​det virkelig er den store takeaway her."

Boatwright var i stand til at kortlægge detaljerne i kraterets søsystem ved hjælp af billeder i høj opløsning taget af NASAs Mars Reconnaissance Orbiter. Billederne afslørede en afslørende signatur af ældgamle strømlejer - funktioner kaldet omvendte fluviale kanaler. Når vandet strømmer hen over en stenet overflade, den kan efterlade sig kursuskornet sediment inde i dalen, den eroderer. Når disse sedimenter interagerer med vand, de kan danne mineraler, der er hårdere end den omgivende sten. Efterhånden som yderligere erosion over millioner af år skærer den omgivende sten væk, de mineraliserede kanaler efterlades som hævede højdedrag, der spiderer hen over landskabet. Disse funktioner, sammen med sedimentaflejringer og kystlinjetræk, tydeligt vise, hvor vandet strømmede og dammede på kraterbunden.

Men uden tegn på en indløbskanal, hvor vand kom ind i krateret, "Spørgsmålet bliver 'hvordan kom de her?", sagde Boatwright.

For at finde ud af det, Boatwright arbejdede med Jim Head, hans rådgiver og en forskningsprofessor ved Brown. De udelukkede grundvandsaktivitet, da krateret manglede afslørende udsivningskanaler, der dannes i grundvandssystemer. Disse kanaler vises normalt som korte, stumpe kanaler, der mangler bifloder - fuldstændig modsat de tætte, forgrenende netværk af omvendte kanaler observeret i krateret. En omhyggelig undersøgelse af kratervæggen afslørede også et tydeligt sæt kamme, der vender opad mod kratervæggen. Funktionerne stemmer overens med højderygge dannet, hvor en gletsjer ender og aflejrer høje af stenaffald. Taget sammen, beviserne peger på et gletscher-fodret system, konkluderede forskerne.

Efterfølgende forskning har vist, at dette krater ikke er det eneste af sin slags. Ved denne måneds Lunar and Planetary Science Conference, Boatwright præsenterede forskning, der afslørede mere end 40 yderligere kratere, der ser ud til at have relaterede funktioner.

Head siger, at disse nye resultater kan være afgørende for at forstå klimaet på tidlig Mars.

"Vi har disse modeller, der fortæller os, at tidlige Mars ville have været kold og iskold, og nu har vi nogle virkelig overbevisende geologiske beviser for at gå med det, " sagde hovedet. "Ikke kun det, men dette krater giver de kriterier, vi skal bruge for at begynde at lede efter endnu mere bevis for at teste denne hypotese, hvilket er rigtig spændende."