Ny undersøgelse afslører, hvordan ændringer i Mars nedbør formede planeten

Kraftig regn på Mars omformede planetens nedslagskratere og skårede flodlignende kanaler i overfladen for milliarder af år siden, ifølge en ny undersøgelse offentliggjort i Icarus. I avisen, forskere fra Smithsonian Institution og Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory viser, at ændringer i atmosfæren på Mars fik det til at regne hårdere og hårdere, som havde en lignende effekt på planetens overflade, som vi ser på Jorden.

Den fjerde planet fra solen, Mars har geologiske træk som Jorden og månen, såsom kratere og dale, hvoraf mange blev dannet gennem nedbør. Selvom der er et voksende bevis på, at der engang var vand på Mars, det regner ikke der i dag.

Men i deres nye undersøgelse, geologer Dr. Robert Craddock og Dr. Ralph Lorenz viser, at der tidligere var nedbør - og at det var tungt nok til at ændre planetens overflade. For at finde ud af dette, de brugte metoder afprøvet her på jorden, hvor regnens erosive effekt på Jordens overflade har vigtige indvirkninger på landbruget og økonomien.

"Mange mennesker har analyseret arten af ​​nedbør på Jorden, men ingen havde tænkt på at anvende fysikken til at forstå den tidlige Mars -atmosfære, "sagde Dr. Craddock fra Smithsonian Institution.

For at forstå, hvordan nedbøren på Mars har ændret sig over tid, forskerne måtte overveje, hvordan Mars -atmosfæren har ændret sig. Da Mars første gang dannede 4,5 milliarder år siden, den havde en meget større atmosfære med et højere tryk, end den gør nu. Dette tryk påvirker regndråbernes størrelse, og hvor hårdt de falder.

Tidligt i planetens eksistens, vanddråber ville have været meget små, producerer noget som tåge frem for regn; dette ville ikke have været i stand til at skære den planet, vi kender i dag. Da atmosfæretrykket faldt over millioner af år, regndråber blev større, og nedbøren blev tung nok til at skære i jorden og begynde at ændre kraterne. Vandet kunne derefter kanaliseres og kunne skære igennem planetens overflade, skabe dale.

"Ved at bruge grundlæggende fysiske principper til at forstå forholdet mellem atmosfæren, regndråbestørrelse og nedbørintensitet, vi har vist, at Mars ville have set nogle temmelig store regndråber, der ville have været i stand til at foretage mere drastiske ændringer på overfladen end de tidligere tågelignende dråber, "kommenterede Dr. Lorenz fra John Hopkins University, som også har undersøgt flydende metanregn på Saturns måne Titan, den eneste anden verden i solsystemet bortset fra Jorden, hvor der i dag falder regn på overfladen.

De viste meget tidligt, atmosfæretrykket på Mars ville have været omkring 4 bar (Jordens overflade i dag er 1 bar), og regndråberne ved dette tryk kunne ikke have været større end 3 mm på tværs, som ikke ville have trængt ind i jorden. Men da atmosfæretrykket faldt til 1,5 bar, dråberne kunne vokse og falde hårdere, skære i jorden. Under Mars -forhold på det tidspunkt, havde trykket været det samme som vi har på Jorden, regndråber ville have været omkring 7,3 mm - en millimeter større end på Jorden.

"Der vil altid være nogle ubekendte, selvfølgelig, såsom hvor høj en stormsky kan have steget til Mars -atmosfæren, men vi gjorde en indsats for at anvende række publicerede variabler for nedbør på Jorden, "tilføjede Dr. Craddock." Det er usandsynligt, at nedbør på det tidlige Mars ville have været dramatisk anderledes end det, der er beskrevet i vores papir. Vores resultater giver nye, mere endeligt, begrænsninger om vandets historie og klimaet på Mars. "