Overfyldte kratersøer huggede kløfter hen over Mars

I dag, det meste af vandet på Mars er låst inde i frosne iskapper. Men for milliarder af år siden flød det frit hen over overfladen, danner brusende floder, der tømte sig ud i kratere, danner søer og have. Ny forskning ledet af University of Texas i Austin har fundet beviser for, at søerne nogle gange ville tage så meget vand, at de flød over og brast fra siderne af deres bassiner, skabte katastrofale oversvømmelser, der udhuggede kløfter meget hurtigt, måske i løbet af få uger.

Resultaterne tyder på, at katastrofale geologiske processer kan have haft en stor rolle i at forme landskabet på Mars og andre verdener uden pladetektonik, sagde hovedforfatter Tim Goudge, en postdoc-forsker ved UT Jackson School of Geosciences, der starter som adjunkt ved skolen i 2019.

"Disse gennembrudte søer er ret almindelige, og nogle af dem er ret store, nogle så store som Det Kaspiske Hav, " sagde Goudge. "Så vi tror, ​​at denne stil med katastrofale oversvømmelser og hurtige indsnit af udløbskløfter sandsynligvis var ret vigtig på Mars' tidlige overflade."

Forskningen blev offentliggjort 16. november i tidsskriftet Geologi . Medforfattere inkluderer NASA-videnskabsmanden Caleb Fassett og Jackson School Professor og Associate Dean of Research David Mohrig.

Fra at studere klippeformationer fra satellitbilleder, Forskere ved, at hundredvis af kratere på tværs af Mars' overflade engang var fyldt med vand. Mere end 200 af disse "paleolakes" har udløbskløfter, der er ti til hundredvis af kilometer lange og flere kilometer brede, udskåret af vand, der strømmer fra de gamle søer.

Imidlertid, indtil denne undersøgelse, det var uvist, om kløfterne blev skåret gradvist over millioner af år eller skåret hurtigt af enkelte oversvømmelser.

Ved at bruge billeder i høj opløsning taget af NASAs Mars Reconnaissance Orbiter-satellit, forskerne undersøgte topografien af ​​udløbene og kraterkanterne og fandt en sammenhæng mellem størrelsen af ​​udløbet og mængden af ​​vand, der forventes at blive frigivet under en stor oversvømmelse. Hvis stikkontakten i stedet for gradvist var blevet skåret væk over tid, forholdet mellem vandvolumen og udløbsstørrelsen ville sandsynligvis ikke holde, sagde Goudge.

I alt, forskerne undersøgte 24 paleolakes og deres udløbskløfter på tværs af den røde planet. En af de palæolaker, der blev undersøgt i undersøgelsen, Jezero krater, er et potentielt landingssted for NASAs Mars 2020 rovermission for at lede efter tegn på tidligere liv. Goudge og Fassett foreslog krateret som et landingssted baseret på tidligere undersøgelser, der fandt, at det holdt vand i lange perioder i Mars' fortid.

Mens massive oversvømmelser, der strømmer fra Mars kratere, kan lyde som en scene i en science fiction-roman, en lignende proces sker på Jorden, når søer opdæmmet af gletsjere bryder gennem deres iskolde barrierer. Forskerne fandt ud af, at ligheden er mere end overfladisk. Så længe der tages højde for tyngdekraften, oversvømmelser skaber udløb med lignende former, uanset om det er på Jorden eller Mars.

"Dette fortæller os, at ting, der er forskellige mellem planeterne, ikke er så vigtige som den grundlæggende fysik i overløbsprocessen og størrelsen af ​​bassinet, " sagde Goudge. "Du kan lære mere om denne proces ved at sammenligne forskellige planeter i modsætning til blot at tænke på, hvad der sker på Jorden, eller hvad der sker på Mars."

Selvom store oversvømmelser på Mars og Jorden er styret af den samme mekanik, de passer ind i forskellige geologiske paradigmer. På jorden, den langsomme og stabile bevægelse af tektoniske plader ændrer planetens overflade dramatisk over millioner af år. I modsætning, manglen på pladetektonik på Mars betyder, at katastrofale begivenheder - som oversvømmelser og asteroidepåvirkninger - hurtigt skaber ændringer, der kan udgøre næsten permanente ændringer i landskabet.

"Landskabet på Jorden bevarer ikke store søer i meget lang tid, " sagde Fassett. "Men på Mars ... har disse kløfter været der i 3,7 milliarder år, meget lang tid, og det giver os indsigt i, hvordan den dybe tid overfladevand var på Mars."