Nye undersøgelser af lerdannelse giver fingerpeg om det tidlige Mars klima

Ny forskning offentliggjort i Natur astronomi søger at forstå, hvordan overfladeler blev dannet på Mars på trods af dets kolde klima.

Klimaet på tidlig Mars har præsenteret en gåde for planetforskere, fordi overfladeegenskaber såsom dalnetværk indikerer, at der var rigeligt flydende vand til stede, og lermineralerne, der findes i de fleste gamle overfladeklipper, har brug for endnu varmere temperaturer for at dannes, mens atmosfæriske modeller generelt understøtter et koldt klima på tidlig Mars. Denne nye undersøgelse ledet af Janice Bishop fra SETI Institute og NASA's Ames Research Center i Silicon Valley har behandlet dette spørgsmål ved at undersøge de nødvendige betingelser for dannelsen af ​​de gamle overfladeler.

En del af dette tidlige Mars klimapuslespil kommer ned til, hvor "varmt" er varmt. I øjeblikket er Mars' temperatur under frysepunktet, men vi ved, at det engang må have været varmt nok til, at flydende vand kunne udskille træk på overfladen. Imidlertid, koldt vand er ikke varmt nok til, at der kan dannes overfladeler. "Vi indså, at for bedre at begrænse det tidlige Mars klima, vi havde brug for at forstå dannelsesbetingelserne for Mars-ler, " sagde biskop.

Denne undersøgelse evaluerede de typer ler, der findes i oldtidens, ændrede bjergarter på Mars og opdelte disse i 3 kategorier:1) Mg-rigt ler dannet ved høje temperaturer (100-400 °C) under overfladen (f.eks. blandinger af saponit, slange, chlorit, talkum, og karbonat), 2) ler dannet ved varme temperaturer (20-50 °C) i søer, vandløb eller regnfulde miljøer (dioktaedriske fe-rige eller al-rige smectitter), og 3) dårligt krystallinske aluminosilicater såsom allophan dannet ved kolde temperaturer ( <20 °C). Forfatterne brugte resultater fra forvitring i marken, eksperimenter med lersyntese i laboratoriet, og geokemisk modellering af lerdannelse.

Forfatterne postulerer, at kortsigtede varme og våde miljøer, forekommer sporadisk i en generelt kold tidlig Mars, muliggjorde dannelsen af ​​de observerede overfladesmektit-forekomster på Mars.

Yderligere, der er en afvejning mellem temperatur og tid.

Kølere temperaturer (15-20 °C sæsonbestemt, daglig Tmax) ville kræve vedvarende perioder med højt vand/sten-forhold på Mars for at producere de observerede smectitfremspring. Dette kan betyde hundreder af millioner af år ved 5 °C global gennemsnitstemperatur på Mars, hvilket er usandsynligt i betragtning af de nuværende modeller af atmosfæren.

Overfladesmectit (nontronit, montmorillonit) senge kan have dannet sig hurtigt i kortvarige perioder med varme temperaturer (25-40 °C sæsonbestemt, daglig Tmax). Dette kan betyde titusinder eller millioner af år ved en global gennemsnitstemperatur på 10-15 °C på Mars med intervaller over hundreder af millioner af år. Disse forhøjede temperaturer kunne være forårsaget af vulkanisme, skævhedsændringer, eller store påvirkninger.

At forstå klimaet på den tidlige Mars giver begrænsninger for, hvornår flydende vand var til stede på overfladen og er afgørende for at bestemme, hvor på Mars man skal søge efter liv. Ler er det mest udbredte hydrerede mineral på Mars; dermed, at definere deres dannelsesbetingelser er et stort skridt i retning af at forstå det geokemiske miljø på Mars.