Ved at se på mineralogien dybt inde i kratere på Mars 'nordlige sletter og sammenligne den med sammensætningen af regioner på den sydlige halvkugle, har forskere fundet, at udbredt flydende vand sandsynligvis ændrede størstedelen af Red Planet skorpe for omkring 4 milliarder år siden. De nye fund understøtter dog ikke andre nylige studier, der antyder, at et gigantisk hav dækkede Mars 'nordlige højland.
Ved hjælp af Mars Express OMEGA-instrumentet og Mars Reconnaissance Orbiters CRISM-instrument undersøgte John Carter fra Bibring ved Université Paris i Orsay, Frankrig sammen med en gruppe forskere fra Frankrig og USA store kratere og fandt mineraler, som kun kunne have dannet sig i tilstedeværelse af vand. ”Vi har fundet hydratiserede mineraler i ca. 10 af disse kratere,” fortalte Carter til Space Magazine, ”og vi konkluderer, at den gamle skorpe blev ændret på en lignende måde både i syd og i nord, i et meget tidligt miljø, som var meget varmere og vådere end nutiden. ”
Carter tilføjede, at hvad angår Mars 'vandhistorie, betyder dette, at flydende vand eksisterede nær og på overfladen af det tidlige Mars i planetarisk skala og er ikke begrænset til at vælge områder i det sydlige højland.
Mars har dikotomi mellem nord og syd, (læs vores tidligere artikel “De to ansigter på Mars forklaret), så mens syd er gammel, kraftigt krateret og højt oppe, er nord glat med lavtliggende sletter. Det er også meget yngre og mindre krateret end syd. Dette skyldes en vulkanisk mantlingsproces, der fyldte en del af lavlandet og dermed slettede tidligere strukturer.
Carter og hans team begyndte deres arbejde baseret på undersøgelser af hundreder af steder på den sydlige halvkugle af Mars, som viste sig at have hydratiserede mineraler, der dannede sig på eller nær overfladen for omkring 4 milliarder siden i et vådt og varmt miljø. Mens Mars i dag ikke og ikke kan opretholde flydende vand på dens overflade, vidste videnskabsmændene, at der havde eksisteret et temmelig svagt hydrologisk system på den sydlige halvkugle, baseret på tidligere geologiske og morfologiske beviser.
Hvis mineraler på Mars 'nordlige halvkugle var dannet i nærværelse af vand, ville disse mineraler være blevet begravet af den udbredte og intense lavastrøm, der skete for omkring 3 milliarder år siden, hvor de regioner på planeten blev overfladebehandlet. Men at se på slagkratere giver et vindue ind i Mars 'fortid ved at trænge ned gennem lavastrømmen samt brusebade af den underliggende skorpe over den nærliggende overflade.
Carter sagde, at dataene fra OMEGA og CRISM viser mineralsamlingerne i og omkring disse krater i det nordlige, som meget ligner det, der ses i det sydlige gamle højland, som inkluderer phyllosilicater eller andre hydratiserede silikater.
"Vores arbejde udvider vores syn på flydende vand på det gamle Mars," sagde Carter i en e-mail, "spreder det til det meste af planeten og kan også give en begrænsning for tidspunktet for ændring af den nordlige halvkugle med hensyn til dens dannelse."
En anden konklusion, sagde Carter, er, at disse detektioner kan være en begrænsning af, når Mars muligvis kunne have bidraget til dannelsen af liv. ”Hovedscenariet, der forklarer dikotomien, er det med en skrå påvirkning mellem Mars og en himmellegeme i fair størrelse, og dermed udslette og gensmelte en hel del af den nordlige halvkugle af Mars. En sådan påvirkning ville helt sikkert have ødelagt alle eksisterende hydratiserede mineraler i de dybder, hvor vi ser dem, eller vi tror, de kommer fra. Således blev vandstabilitetstiden sandsynligvis afholdt efter denne gigantiske påvirkning og varede ikke længe (højst flere hundrede millioner år). Således kan vores arbejde muligvis give en lavere grænse for denne æra. ”
Vedrørende det gigantiske havscenarie for de nordlige højland, som et papir blev offentliggjort i sidste uge, sagde Carter, at hans teams fund viser bevis mod disse omstændigheder. ”Tidligere arbejde fra et antal hold har faktisk vist usandsynligheden for et kæmpe nordhav på Mars yngre end 3 milliarder år som antaget af flere forskere,” sagde han. ”Der er ikke noget morfologisk eller mineralogisk bevis for et sådant hav. I vores ca. 10 kratere af de nordlige sletter af Mars, hvor vi fandt hydratiserede mineraler, fandt vi også mafiske mineraler såsom olivin. Denne olivin er næsten allestedsnærværende i den nordlige slette krater, og langt de fleste af dem er uændrede. Olivine er meget let ændret af flydende vand, og et gigantisk hav, der ville have underlagt alle disse krater, burde have ændret al olivinet, og det er sjældent tilfældet. ”
Carter sagde, at det at studere krater fra bane giver lidt af en udfordring. ”Det er f.eks. Svært at skelne klipper fra bane, der kan være blevet udgravet af påvirkningen eller faktisk dannet efter påvirkningen, da den frigjorte varme og det eksisterende vand og / eller is interagerede med klippen for at danne nye mineraler, hvilket skaber hydrotermisk miljøer. I vores artikel fremhævede vi flere grunde til, at et udgravningsscenarie foretrækkes for et hydrotermisk scenarie efter påvirkning. ”
Men kratere på Mars giver en bedre undersøgelse af fortiden end kratere på Jorden, da kratere kan eksistere på Mars i milliarder af år uden megen nedbrydning, mens vand på jorden, tektonik og plantevækst alle konspirerer for at skjule og skifte kratere. Carter sagde, at det udgravede materiale på Mars ikke vil blive ændret af det nuværende ultra-tørre, kølige miljø på den røde planet.
Denne nye forskning vises i udgaven af 25. juni 2010 af Videnskab.
Kilder: AAAS / Science, e-mail-udveksling med John Carter
