Μια έγχρωμη τοπογραφική εικόνα που δείχνει κοιλάδες ποταμών στον Άρη. Η έξοδος Loire Vallis (λευκή γραμμή) σχηματίστηκε από υπερχείλιση λίμνης στη λεκάνη Parana (επισημαίνεται με λευκό χρώμα). Οι μαύρες γραμμές υποδεικνύουν άλλες κοιλάδες ποταμών που σχηματίστηκαν από διαδικασίες διαφορετικές από την πλημμύρα της λίμνης. Το φόντο είναι χρωματισμένο στην επιφάνεια του Άρη που προέρχεται από το υψόμετρο λέιζερ πάνω από το ψηφιδωτό εικόνας TEM. Το πλάτος της εικόνας είναι περίπου 650 χιλιόμετρα. Πίστωση: NASA/GSFC/JPL ASU
Στην ξηρά, η διάβρωση των ποταμών είναι συνήθως μια αργή διαδικασία. αλλά σε ΆρηςΣύμφωνα με μια νέα μελέτη με επικεφαλής ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο inστιν, μαζικές πλημμύρες από λίμνες κρατήρα είχαν μεγάλο ρόλο στη διαμόρφωση της επιφάνειας του Άρη, στο σκάλισμα βαθιών σχισμών και στη μετακίνηση τεράστιων ποσοτήτων ιζημάτων.
Η μελέτη δημοσιεύτηκε σήμερα (29 Σεπτεμβρίου 2021) στο ψυχραιμία φύσηΔιαπίστωσε ότι οι πλημμύρες, οι οποίες μπορεί να κράτησαν μόνο για εβδομάδες, διέβρωσαν περισσότερο από αρκετό ίζημα για να γεμίσουν τη λίμνη Superior και τη λίμνη Οντάριο.
«Αν σκεφτούμε πώς μεταφέρθηκαν τα ιζήματα στο τοπίο στον αρχαίο Άρη, η πλημμύρα από τη διείσδυση στη λίμνη ήταν μια πραγματικά σημαντική διαδικασία παγκοσμίως», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Tim Judge, επίκουρος καθηγητής στο School of Earth Sciences του UT Jackson. «Και αυτό είναι ένα κάπως εκπληκτικό αποτέλεσμα γιατί θεωρούνται ως εφάπαξ ανωμαλίες εδώ και πολύ καιρό».
Τα απομεινάρια μιας πρώην λίμνης κρατήρα στον Άρη που περιβάλλεται από άλλους μικρότερους κρατήρες. Η μεγάλη έξοδος πάνω αριστερά σχηματίστηκε κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης διείσδυσης στον κρατήρα. Πίστωση: Goudge et al.
Οι λίμνες κρατήρα ήταν κοινές στον Άρη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, όταν η επιφάνεια του Κόκκινου Πλανήτη είχε υγρό νερό. Μερικοί κρατήρες μπορεί να περιέχουν μικρό θαλασσινό νερό. Αλλά όταν το νερό γίνεται πολύ για να χωρέσει, διαπερνά το χείλος του κρατήρα, προκαλώντας καταστροφικές πλημμύρες που έχουν χαράξει κοιλάδες ποταμών στον απόηχό τους. ένα Μελέτη 2019 Με επικεφαλής τον Goudge, αποφάσισε ότι αυτά τα γεγονότα συνέβησαν γρήγορα.
Οι εικόνες τηλεπισκόπησης που ελήφθησαν από δορυφόρους σε τροχιά γύρω από τον Άρη επέτρεψαν στους επιστήμονες να μελετήσουν τα υπολείμματα των διεισδυτικών λιμνών του κρατήρα του Άρη. Ωστόσο, οι λίμνες των κρατήρων και οι κοιλάδες των ποταμών έχουν μελετηθεί κυρίως σε ατομική βάση, είπε ο Goudge. Αυτή είναι η πρώτη μελέτη που εξετάζει πώς οι 262 λίμνες που διεισδύουν στον Κόκκινο Πλανήτη σχημάτισαν την επιφάνεια του Άρη στο σύνολό του.
Η έρευνα απαιτούσε μια ανασκόπηση ενός προϋπάρχοντος καταλόγου κοιλάδων ποταμών στον Άρη και την ταξινόμηση των κοιλάδων σε δύο κατηγορίες: κοιλάδες που ξεκίνησαν στο χείλος του κρατήρα, υποδεικνύοντας ότι σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια πλημμύρας που διεισδύει στη λίμνη και κοιλάδες που σχηματίστηκαν αλλού τοπίο, που υποδηλώνουν πιο σταδιακό σχηματισμό με την πάροδο του χρόνου.
Ένας παγκόσμιος χάρτης του Άρη που δείχνει κοιλάδες ποταμών γύρω από τον Κόκκινο Πλανήτη. Οι κοιλάδες των ποταμών που σχηματίζονται από τις τρύπες της λίμνης κρατήρα είναι σε λευκό χρώμα. Οι κοιλάδες των ποταμών που σχηματίστηκαν σταδιακά με την πάροδο του χρόνου γίνονται μαύρες. Πίστωση: Goudge et al.
Από εκεί, οι επιστήμονες συνέκριναν το βάθος, το μήκος και το μέγεθος διαφορετικών τύπων κοιλάδων και διαπίστωσαν ότι οι κοιλάδες ποταμών που σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα της έκρηξης της λίμνης κρατήρα διαβρώνουν περίπου το ένα τέταρτο του όγκου της κοιλάδας ποταμών του Κόκκινου Πλανήτη παρά μόνο τον σχηματισμό της. 3% του συνολικού μήκους της κοιλάδας.
“Αυτή η ασυμφωνία οφείλεται στο γεγονός ότι τα φαράγγια εξόδου είναι πολύ βαθύτερα από άλλες κοιλάδες”, δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης, Αλεξάντερ Μόργκαν, ερευνητής στο Ινστιτούτο Πλανητικής Επιστήμης.
Στα 559 πόδια (170,5 μέτρα), το μέσο βάθος της διεισδυτικής κοιλάδας του ποταμού είναι διπλάσιο από εκείνο άλλων κοιλάδων ποταμών που δημιουργήθηκαν σταδιακά με την πάροδο του χρόνου, οι οποίες κατά μέσο όρο περίπου 774 μέτρα (254 πόδια).
Επιπλέον, αν και τα ρήγματα εμφανίζονται σε γεωλογική στιγμή, ενδέχεται να έχουν μόνιμη επίδραση στο περιβάλλον τοπίο. Η μελέτη δείχνει ότι οι ρεματιές περιπλανήθηκαν στα φαράγγια τόσο βαθιά που μπορεί να επηρέασαν το σχηματισμό άλλων κοντινών κοιλάδων ποταμών. Οι συγγραφείς είπαν ότι αυτή είναι μια πιθανή εναλλακτική εξήγηση για το μοναδικό έδαφος της κοιλάδας του Άρη του Ποταμού που συνήθως αποδίδεται στο κλίμα.
Η μελέτη δείχνει ότι οι ακατάστατες κοιλάδες των ποταμών της λίμνης έπαιξαν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση της επιφάνειας του Άρη, αλλά ο Goudge είπε ότι είναι επίσης ένα μάθημα προβλέψεων. Η γεωλογία της γης έχει εξαλείψει τους περισσότερους κρατήρες και έχει κάνει τη διάβρωση των ποταμών μια αργή και στις περισσότερες περιπτώσεις σταθερή διαδικασία. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι θα λειτουργήσει έτσι σε άλλους κόσμους.
«Όταν γεμίζεις [the craters] Με το νερό, υπάρχει πολλή ενέργεια αποθηκευμένη εκεί για να απελευθερωθεί », είπε ο Goudge.« Είναι λογικό ότι ο Άρης, σε αυτή την περίπτωση, θα κλίνει περισσότερο προς τη μορφολογία της καταστροφής παρά στη Γη ».
Παραπομπή: «Η Σημασία του Φαράγγι που διεισδύει στις πλημμύρες της λίμνης στον Πρώιμο Άρη» του Τιμόθεϊ Α. ψυχραιμία φύσηΤο
DOI: 10.1038 / s41586-021-03860-1
Άλλοι συν-συγγραφείς της μελέτης είναι ο Gaya Stackie de Kwai, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Jackson School και ο Caleb Fassett, πλανητικός επιστήμονας στο NASA Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Μάρσαλ.
Η NASA χρηματοδότησε την έρευνα.