Mars oceaner dannet tidligt, muligvis hjulpet af massive vulkanudbrud

Et nyt scenarie, der forsøger at forklare, hvordan Mars' formodede oceaner kom og gik i løbet af de sidste 4 milliarder år, antyder, at havene blev dannet flere hundrede millioner år tidligere og ikke var så dybe, som man engang troede.

Forslaget fra geofysikere ved University of California, Berkeley, knytter oceanernes eksistens tidligt i Mars -historien til fremkomsten af ​​solsystemets største vulkanske system, Tharsis, og fremhæver den nøglerolle, som den globale opvarmning spiller for at tillade flydende vand at eksistere på Mars.

"Vulkaner kan være vigtige for at skabe betingelserne for, at Mars kan være våd, sagde Michael Manga, en UC Berkeley-professor i jord- og planetvidenskab og seniorforfatter til et papir, der optræder i Natur i denne uge og lagt online den 19. marts.

De, der hævder, at Mars aldrig har haft oceaner af flydende vand, peger ofte på det faktum, at estimater af oceanernes størrelse ikke stemmer overens med estimater af, hvor meget vand der kunne være skjult i dag som permafrost under jorden, og hvor meget der kunne være flygtet ud i rummet. Dette er de vigtigste muligheder, da polarisen ikke indeholder nok vand til at fylde et hav.

Den nye model foreslår, at havene er dannet før eller samtidig med Mars' største vulkanske træk, Tharsis, i stedet for efter Tharsis dannede 3,7 milliarder år siden. Fordi Tharsis var mindre på det tidspunkt, det forvrængede ikke planeten så meget som det gjorde senere, især sletterne, der dækker det meste af den nordlige halvkugle og er den formodede gamle havbund. Fraværet af skorpedeformation fra Tharsis betyder, at havene ville have været mere lavvandede, holder omkring halvdelen af ​​vandet af tidligere skøn.

"Antagelsen var, at Tharsis dannede sig hurtigt og tidligt, snarere end gradvist, og at havene kom senere, "Sagde Manga." Vi siger, at oceanerne går forud og ledsager lavaudgydelserne, der gjorde Tharsis. "

Det er sandsynligt, han tilføjede, at Tharsis spyede gasser ud i atmosfæren, der skabte en global opvarmning eller drivhuseffekt, der tillod flydende vand at eksistere på planeten, og også at vulkanudbrud skabte kanaler, der tillod underjordisk vand at nå overfladen og fylde de nordlige sletter.

Følger kystlinjerne

Modellen imødegår også et andet argument mod oceaner:at de foreslåede kystlinjer er meget uregelmæssige, varierer i højden med op til en kilometer, når de skal være i vater, som kystlinjer på jorden.

Denne uregelmæssighed kunne forklares, hvis det første hav, kaldet Arabien, begyndte at dannes for omkring 4 milliarder år siden og eksisterede, hvis af og til, under så meget som de første 20 procent af Tharsis' vækst. Den voksende vulkan ville have presset landet ned og deformeret kystlinjen over tid, hvilket kunne forklare de uregelmæssige højder ved Arabiens kystlinje.

Tilsvarende den uregelmæssige kystlinje af et efterfølgende hav, kaldet Deuteronilis, kunne forklares, hvis det dannede sig i løbet af de sidste 17 procent af Tharsis vækst, omkring 3,6 milliarder år siden.

"Disse kystlinjer kunne have været anbragt af en stor mængde flydende vand, der eksisterede før og under Tharsis' anbringelse, i stedet for bagefter, " sagde første forfatter Robert Citron, en UC Berkeley kandidatstuderende. Citron vil præsentere et papir om den nye analyse den 20. marts på den årlige Lunar and Planetary Science -konference i Texas.

Tharsis, nu en 5, 000 kilometer bredt udbrudskompleks, indeholder nogle af de største vulkaner i solsystemet og dominerer Mars topografi. Jorden, dobbelt så stor diameter og 10 gange større end Mars, har ingen tilsvarende dominerende funktion. Tharsis' bulk skaber en bule på den modsatte side af planeten og en fordybning midt imellem. Dette forklarer, hvorfor skøn over mængden af ​​vand, de nordlige sletter kunne rumme baseret på nutidens topografi, er det dobbelte af, hvad den nye undersøgelse skønner baseret på topografien for 4 milliarder år siden.

Ny hypotese fortrænger gammel

Manga, hvem modellerer Mars' indre varmestrøm, såsom de stigende fjer af smeltet sten, der bryder ud i vulkaner ved overfladen, forsøgte at forklare de uregelmæssige kystlinjer på Mars-sletten for 11 år siden med en anden teori. Han og tidligere kandidatstuderende Taylor Perron foreslog, at Tharsis, som derefter blev antaget at have sin oprindelse på langt nordlige breddegrader, var så massiv, at den fik Mars' spinakse til at bevæge sig flere tusinde kilometer sydpå, smider kystlinjerne.

Siden da, imidlertid, andre har vist, at Tharsis kun stammer omkring 20 grader over ækvator, afskaffe den teori. Men Manga og Citron kom på en anden idé, at strandlinjerne kunne have været ætset, mens Tharsis voksede, ikke bagefter. Den nye teori kan også redegøre for afskæringen af ​​dalenetværk ved strømmende vand på omtrent samme tid.

"Dette er en hypotese, " Manga understregede. "Men videnskabsmænd kan lave mere præcise dateringer af Tharsis og kystlinjerne for at se, om det holder."

NASA's næste Mars-lander, InSight -missionen (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodæsi og varmetransport), kunne hjælpe med at besvare spørgsmålet. Planlagt til lancering i maj, det vil placere et seismometer på overfladen for at undersøge det indre og måske finde frosne rester af det gamle hav, eller endda flydende vand.