Mars moderne landskab er noget af et paradoks. Det er mange overfladefunktioner, der ligner meget dem på Jorden, der er forårsaget af vandbåren erosion. Men for dem kan livet ikke forestille sig, hvordan vand kunne have flydet på Mars 'kolde og udtørrede overflade i det meste af Mars' historie. Mens Mars engang var et varmere, vådere sted, har det haft en meget tynd atmosfære i milliarder af år nu, hvilket gør vandstrømning og erosion meget usandsynlig.
Faktisk, mens Mars 'overflade periodisk bliver varm nok til, at is kan optø, ville flydende vand koge, når det blev udsat for den tynde atmosfære. I en ny undersøgelse ledet af et internationalt team af forskere fra Storbritannien, Frankrig og Schweiz er det imidlertid blevet konstateret, at en anden form for transportproces, der involverer sublimering af vandis, kunne have ført til, at det Martiske landskab blev, hvad det er i dag .
Undersøgelsen, som blev ledet Dr. Jan Raack - en Marie Sklodowska-Curie-stipendiat ved Det åbne universitet - blev for nylig offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Naturkommunikation. Med titlen ”Vandinduceret sediment Levitation forbedrer transport af nedskib på Mars”, denne forskningsundersøgelse bestod af eksperimenter, der testede, hvordan processer på Mars 'overflade kunne tillade vandtransport uden at være i flydende form.
For at udføre deres eksperimenter brugte teamet Mars Simulation Chamber, et instrument på The Open University, der er i stand til at simulere de atmosfæriske forhold på Mars. Dette involverede at sænke det atmosfæriske tryk inde i kammeret til det, der er normalt for Mars - ca. 7 mbar, sammenlignet med 1000 mbar (1 bar eller 100 kilopascals) her på Jorden - samtidig med at temperaturen blev justeret.
På Mars spænder temperaturerne fra et lavt niveau af -143 ° C (-255 ° F) om vinteren ved polerne til et højt af 35 ° C (95 ° F) ved ækvator om middagstid om sommeren. Efter at have gendannet disse forhold, fandt teamet, at når vandis, der blev udsat for den simulerede Mars-atmosfære, ikke bare ville smelte. I stedet for ville det blive ustabilt og begynde voldsomt at koge af.
Imidlertid fandt teamet også, at denne proces ville være i stand til at flytte store mængder sand og sediment, hvilket effektivt ville "levitation" på det kogende vand. Dette betyder, at sammenlignet med Jorden, er relativt små mængder flydende vand i stand til at bevæge sediment over Mars's overflade. Disse løftende lommer med sand og snavs ville være i stand til at danne store klitter, kløfter, tilbagevendende hældningslinier og andre træk observeret på Mars.
Tidligere har forskere angivet, hvordan disse træk var resultatet af sedimenttransport ned ad skråninger, men var uklare med hensyn til mekanismerne bag dem. Som Dr. Jan Raack forklarede i en OUNews pressemeddelelse:
”Vores forskning har opdaget, at denne levitationseffekt forårsaget af kogende vand under lavt tryk muliggør hurtig transport af sand og sediment over overfladen. Dette er et nyt geologisk fænomen, der ikke sker på Jorden, og som kan være afgørende for at forstå lignende processer på andre planetoverflader. ”
Gennem disse eksperimenter var Dr. Raack og hans kolleger i stand til at belyse, hvordan forholdene på Mars kunne give mulighed for funktioner, som vi har en tendens til at forbinde med flydende vand her på Jorden. Ud over at hjælpe med at løse en noget omstridt debat om Mars 'geologiske historie og udvikling er denne undersøgelse også vigtig, når det kommer til fremtidige efterforskningsopgaver.
Dr. Raack anerkender behovet for mere forskning for at bekræfte deres undersøgelses konklusioner og angav, at ESA'erne ExoMars 2020 Rover vil være godt beliggende til at udføre den, når den er installeret:
”Dette er et kontrolleret laboratorieeksperiment, men forskningen viser, at virkningerne af relativt små mængder vand på Mars i dannelsesfunktioner på overfladen kan være vidt undervurderet. Vi er nødt til at udføre mere forskning i, hvordan vand leviterer på Mars, og missioner som ESA ExoMars 2020 Rover vil give vigtig indsigt for at hjælpe os med bedre at forstå vores nærmeste nabo. ”
Undersøgelsen blev medforfatter af forskere fra STFC Rutherford Appleton Laboratory, University of Bern og University of Nantes. Det oprindelige koncept blev udviklet af Susan J. Conway fra University of Nantes og blev finansieret af et tilskud fra Europlanet 2020 forskningsinfrastruktur, som er en del af EU's Horizon 2020-forsknings- og innovationsprogram.
Sørg for at tjekke denne video af Dr. Jan Raack, der også forklarer deres eksperiment, med tilladelse fra The Open University:
