Vedvarende jordomspændende storme kan have fyldt søer, floder på det gamle Mars

En ny undersøgelse fra University of Texas i Austin hjælper videnskabsmænd med at sammensætte det gamle klima på Mars ved at afsløre, hvor meget nedbør og snesmeltning fyldte dens søbund og floddale for 3,5 milliarder til 4 milliarder år siden.

Studiet, udgivet i Geologi, repræsenterer første gang, at forskere har kvantificeret den nedbør, der må have været til stede over hele planeten, og den kommer ud, mens Mars 2020 Perseverance-roveren er på vej til den røde planet for at lande i en af ​​søens senge, der er afgørende for denne nye forskning.

Det gamle klima på Mars er noget af en gåde for videnskabsmænd. Til geologer, eksistensen af ​​flodsenge og paleolakes - evigheder gamle søbassiner - tegner et billede af en planet med betydelig nedbør eller snesmeltning. Men forskere, der specialiserer sig i computerklimamodeller af planeten, har ikke været i stand til at reproducere et gammelt klima med store mængder flydende vand til stede længe nok til at redegøre for den observerede geologi.

"Dette er ekstremt vigtigt, fordi Mars for 3,5 til 4 milliarder år siden var dækket af vand. Det havde masser af regn eller snesmeltning til at fylde disse kanaler og søer, " sagde hovedforfatter Gaia Stucky de Quay, en postdoc ved UT's Jackson School of Geosciences. "Nu er det helt tørt. Vi forsøger at forstå, hvor meget vand der var, og hvor blev det hele af."

Selvom forskere har fundet store mængder frosset vand på Mars, ingen væsentlig mængde flydende vand eksisterer i øjeblikket.

I undersøgelsen, forskere fandt ud af, at nedbøren må have været mellem 13 og 520 fod (4 til 159 meter) i en enkelt episode for at fylde søerne og, i nogle tilfælde, sørge for nok vand til at løbe over og bryde søbassinerne. Selvom sortimentet er stort, det kan bruges til at hjælpe med at forstå, hvilke klimamodeller der er nøjagtige, sagde Stucky de Quay.

"Det er en enorm kognitiv dissonans, " sagde hun. "Klimamodeller har problemer med at tage højde for den mængde flydende vand på det tidspunkt. Det er ligesom, flydende vand er ikke muligt, men det skete. Det er det videnshul, som vores arbejde forsøger at udfylde."

Forskerne så på 96 søer med åbent og lukket bassin og deres vandskel, alle menes at være dannet for mellem 3,5 milliarder og 4 milliarder år siden. Åbne søer er dem, der er sprængt af overstrømmende vand; lukkede, på den anden side, er intakte. Ved hjælp af satellitbilleder og topografi, de målte sø- og vandskelområder, og søvolumener, og redegjorde for potentiel fordampning for at finde ud af, hvor meget vand der skulle til for at fylde søerne.

Ved at se på gamle lukkede og åbne søer, og floddalene, der fodrede dem, holdet var i stand til at bestemme minimum og maksimum nedbør. De lukkede søer giver et glimt af den maksimale mængde vand, der kunne være faldet i en enkelt hændelse uden at bryde siden af ​​søbassinet. De åbne søer viser den mindste mængde vand, der kræves for at overløbe søbassinet, får vandet til at sprænge en side og strømme ud.

I 13 tilfælde forskere opdagede koblede bassiner - indeholdende et lukket og et åbent bassin, der blev fodret af de samme floddale - som tilbød nøglebeviser for både maksimal og minimal nedbør i en enkelt begivenhed.

En anden stor ubekendt er, hvor længe nedbøren eller snesmeltningen skal have varet:dage, år eller tusinder af år. Det er næste skridt i forskningen, sagde Stucky de Quay.

Da denne forskning er offentliggjort, NASA lancerede for nylig Mars 2020 Perseverance Rover for at besøge Jezero-krateret, som indeholder et af de åbne søbede, der er brugt i undersøgelsen. Medforfatter Tim Goudge, en assisterende professor i UT Jackson School Department of Geological Sciences, var den førende videnskabelige fortaler for landingsstedet. Han sagde, at dataene indsamlet af krateret kunne være væsentlige for at bestemme, hvor meget vand der var på Mars, og om der er tegn på tidligere liv.

"Gaias undersøgelse tager tidligere identificerede lukkede og åbne søbassiner, men anvender en smart ny tilgang til at begrænse, hvor meget nedbør disse søer oplevede, " sagde Goudge. "Ikke kun hjælper disse resultater os med at forfine vores forståelse af det gamle Mars klima, men de vil også være en fantastisk ressource til at sætte resultater fra Mars 2020 Perseverance Rover ind i en mere global kontekst."