Cztery miliardy lat temu jeziora utworzyły skały osadowe we wnętrzach marsjańskich kraterów

Cztery miliardy lat temu jeziora utworzyły skały osadowe we wnętrzach marsjańskich kraterów

24.09.2008


Około czterech miliardów lat temu na powierzchni Marsa istniały jeziora, które zasilane były przez płynące okresowo
rzeki, te z kolei powstawały w wyniku opadów atmosferycznych. Jeziora te wypełniały kratery powstałe w wyniku
uderzeń meteorytów. Woda zbierała sie w miejscach, w których ściany krateru pokonały rzeki. Powstawały delty rzeczne
na końcu dopływów, podobne do tych które powstają na Ziemi tam, gdzie rzeki wpadają do jezior lub mórz na Ziemi. Do
takich wniosków doszedł międzynarodowy zespół naukowców pod kierownictwem Ernsta Haubera z Niemieckiego Centrum
Kosmicznego (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR), który analizował najnowsze obrazy powierzchni
Marsa. Na zdjącieach odkryli mało zerodowane osady w deltach rzecznych wewnątrz kraterów.


Widzimy warstwy osadów tam, gdzie doliny te otwierają się wewnątrz
kraterów. Kształty niektórych depozytów jest charakterystyczny dla delt powstających w stojącej wodzie

Ernst Hauber

Naukowcy badali wyżynę Xanthe Terra w pobliżu równika. „Od lat naukowcy podejrzewają, że obecny wygląd krajobrazu
Mars zawdzięcza oddziaływaniu rzek wcinających się w jego powierzchnię.” – mówi Hauber, geolog pracujący w Instytucie
Badań Planetarnych DLR (DLR-Institut für Planetenforschung) w Berlinie, komentując artykuł opublikowany
w magazynie Planetary and Space Science. -” Widzimy warstwy osadów tam, gdzie doliny te otwierają się wewnątrz
kraterów. Kształty niektórych depozytów jest charakterystyczny dla delt powstających w stojącej wodzie.”

Naukowcy przeanalizowali dane dostarczone przez trzy marsjańskie sondy: niemiecką Przestrzenną Kamerę Wysokiej Rozdzielczości
(High-Resolution Stereo Camera) na pokładzie europejskiej misji Mars Express, Marsjańską Kamerę Orbitalną
(Mars Orbiter Camera) na pokładzie misji NASA Mars Global Surveyor oraz kamery HiRISE i CTX na pokładzie drugiej
misji NASA – Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Kamera HRSC, którą nadzoruje DLR umożliwia uzyskanie wysokiej rozdzielczości
trójwymiarowych obrazów znacznych obszarów planety. Dane pozwalają na tworzenie cyfrowych modeli terenu oraz obliczanie
topografii sfotografowanych obszarów. Wybrane dane można z kolei zaobserwować z rozdzielczością rzędu 1 metra stosując
kamerę HiRISE na pokładzie MRO.

Rzeki przenoszą zerodowany materiał w dół nurtu. Kiedy prędkość przepływu zmniejsza się, brakuje energii do dalszego
transportowania materiału i tworzą się depozyty. Ma to najczęściej miejsce tam, gdzie rzeka wpływa do
zbiornika wodnego – gdy prędkość przepływu spada praktycznie do zera. Rodzaj skał osadowych zależy od natury basenu.
Jeżeli jest on wypełniony wodą, jak jezioro lub morze – powstają delty. Jeżeli basen jest suchy – na przykład na
pustyni – rzeki wytracają prędkość wolniej i stopniowo wysychają, czasami tworząc tzw playa. Depozyty w takich suchych
obszarach są określane mianem wachlarzy lub stożków aluwialnych (napływowych). Zatem analiza formacji osadowych
jest ważną wskazówką mogącą dać odpowiedź czy na Marsie istniały jeziora.

Region wyżynny Xanthe Terra w równikowym obszarze Marsa jest poprzecinany głębokimi dolinami. Naukowcy od dawna
podejrzewali, że powstały one w wyniku erozji wodnej. Wyjątkowo piękną deltę można tu odnaleźć wewnątrz niewielkiego,
mającego zaledwie 5 kilometrów średnicy, krateru. Rzeka Nanedi wpływa do niego od południa, formując depozyt o kształcie
wachlarza. Sam krater jest prawie całkowicie wypełniony osadami. Dane topograficzne uzyskane przez kamerę HRSC
wskazują że osady mają co najmniej 50 metrów grubości i pokrywają powierzchnię około 23 kilometrów kwadratowych.

Warstwy osadów o małej miąższości widać na krawędziach depozytu. Takie płytki warstwy są typowe również w deltach
ziemskich. Szczególnie ciekawym odkryciem jest mała dolina opuszczająca krater w kierunku wschodnim. To sugeruje,
że woda faktycznie musiała zbierać się w kraterze i w nim pozostawać. „Gdyby woda wpływała do krateru i natychmiast
wypływała oznacza to, że musiała go również wypełniać „- mówi Hauber. Wskazuje również, że tego rodzaju formacji
nie widuje się zbyt często na Marsie. -„Tutaj, i w kilku innych przypadkach, możemy z dużą pewnością stwierdzić,
że na Marsie istniały jeziora.”

Naukowcy określili również okres, kiedy marsjańskie kratery wypełniała woda. Aby to uczynić dokonali analizy
statystycznej kraterów różnych średnic. Badanie takie umożliwia oszacowanie, kiedy powstała badana powierzchnia.
Im więcej kraterów – tym jest ona starsza. Według tych szacunków, woda płynęła w dolinach pomiędzy 3,8 a 4 miliardami
lat temu. Same doliny mogły powstać stosunkowo szybko. Maarten Kleinhans z Uniwersytetu w Utrechcie w Holandii,
który brał udział w badaniach, obliczył, że w zależności od ilości wody, osady mogły tworzyć się w kilkadziesiąt…
do kilku tysięcy – lat. Według Kleinhansa jednak nawet jeżeli przepływ wody był minimalny, utworzenie delt o
obserwowanych rozmiarach zajęłoby mniej niż kilka tysięcy lat. Choć z pozoru to długie okresy – jednak w skali
geologicznej, szczególnie w geologii planetarnej kilka tysięcy lat jest bardzo krótkim okresem.

Wedle naukowców na wczesnym Marsie musiały padać deszcze. Opady te spływały następnie po powierzchni – to również
jeden z wniosków z badań: -” To wbrew pozorom nie jest takie jednoznaczne. Od dawna naukowcy usiłują rozstrzygnąć
czy doliny na Marsie powstały w wyniku przepływu wód podziemnych i erozji odgłownej, czy poprzez przepływy powierzchniowe
wywołane przez opady deszczu lub śniegu.” – mówi Hauber. -” Nasze odkrycia wskazują na tę drugą opcje, i sądzimy,
że na Marsie miały miejsce oba procesy i oba odegrały ważną rolę podczas kształtowania Xanthe Terra”.

Jednak warunki te nie trwały zbyt długo sądzą naukowcy. 3,5 do 3,8 miliarda lat temu opady osłabły i doliny wyschły.
Od tego momentu erozja na powierzchni Marsa była minimalna, dzięki czemu osady możemy nadal obserwować pomimo, że
są bardzo podatne na zniszczenie. Dzisiaj Mars jest suchą, pustynną planetą, a woda już nie płynie jego dolinami.

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *