Et radarinstrument på Mars Reconnaissance Orbiter har i det væsentlige kigget under overfladen af Røde Planets nordpolære iskappe og fundet data til bekræftelse af teoretiske modeller af Martiske klimasvingninger i de sidste par millioner år. Det nye tredimensionelle kort ved hjælp af 358 radarobservationer giver et tværsnitsbillede af de nordpolære lagaflejringer. ”Radaren har givet os spektakulære resultater,” sagde Jeffrey Plaut fra JPL, et medlem af videnskabsteamet for Shallow Radar-instrumentet. ”Vi har kortlagt kontinuerlige underjordiske lag i tre dimensioner over et stort område.”
Tilpasning af lagdelingsmønstre til de modellerede klimacyklusser giver indsigt i, hvordan lagene ophobes. Disse isrige, lagdelte aflejringer dækker et område, der er en tredjedel større end Texas, og danner en stak op til 2 kilometer (1,2 mil) tyk på toppen af en basalaflejring med yderligere is.
”Kontrast til elektriske egenskaber mellem lag er det, der giver den refleksionsevne, vi observerer med radaren,” sagde Nathaniel Putzig fra Southwest Research Institute, Boulder, CO, der ledede videnskabsteamet. ”Refleksionsmønsteret fortæller os om mønsteret for materialevariationer i lagene.”
Tidligere radarobservationer indikerede, at de Martiske nordpolære lagaflejringer stort set er is. Radarkontraster mellem forskellige lag i aflejringerne fortolkes som forskelle i koncentrationen af stenmateriale, i form af støv, blandet med isen. Disse aflejringer på Mars rummer omkring en tredjedel så meget vand som Jordens grønlandske is.
Deres radarresultater viser, at zoner med høj reflektionsevne, med flere kontrastlag, skifter med mere homogene zoner med lavere reflektivitet. Mønstre for, hvordan disse to typer zoner skiftevis kan korreleres med modeller af, hvordan ændringer i Mars 'hældning på dens akse har skabt ændringer i klodens klima i de sidste 4 millioner år eller deromkring, men kun hvis nogle muligheder for, hvordan lagene dannes er udelukket.
”Vi laver ikke klimamodelleringen her; vi sammenligner andres modelleringsresultater med det, vi observerer med radaren, og bruger denne sammenligning til at begrænse de mulige forklaringer på, hvordan lagene dannes, ”sagde Putzig.
De seneste 300.000 år i Marshistorien er en periode med mindre dramatiske svinger i planetens hældning end i de foregående 600.000 år. Da den øverste zone af de nordpolære lagaflejringer - den sidst afsatte del - er stærkt radarreflekterende, foreslår forskerne, at sådanne sektioner af højkontrast-lagdeling svarer til perioder med relativt små svinger i planetens hældning.
De foreslår også en mekanisme til, hvordan de kontrasterende lag ville danne sig. Det observerede mønster passer ikke godt med en tidligere fortolkning af, at de støvligere lag i disse zoner er dannet i perioder med høj vippe, når solskin på det polære område sublimerer nogle af det øverste lags is og koncentrerer det efterladte støv. Tværtimod passer det til en alternativ fortolkning, at de støvligere lag blot afsættes i perioder, hvor atmosfæren er støvet.
Den nye radarkortlægning af omfanget og dybden af fem stablede enheder i de nordpolære lag aflejringer afslører, at det geografiske centrum for isaflejring sandsynligvis skiftede med 400 kilometer (250 miles) eller mere mindst en gang i løbet af de sidste par millioner år.
Det italienske rumfartsagentur driver instrumentet Shallow Radar.
Mere information om MRO-missionen.
Kilde: JPL
