Mars har to ansigter. Nej ikke de der slags ansigter, men de bemærkelsesværdige forskelle mellem den nordlige og den sydlige halvkugle. Men mange var uenige om, hvorvidt flere små påvirkninger eller en stor en var ansvarlig for at skulpturere Mars's overflade. Nu har videnskabsmænd ved California Institute of Technology vist ved hjælp af computermodellering, at Mars-dikotomien, som det opdelte terræn er blevet benævnt, faktisk kan forklares med en gigantisk påvirkning tidligt i planeten.
”Dikotomien er uden tvivl den ældste funktion på Mars,” sagde Oded Aharonson fra Caltech. Forskere mener, at forskellene i halvkugleformede træk opstod for mere end fire milliarder år siden.
Tidligere diskonterede forskere tanken om, at en enkelt, gigantisk impactor skabte de lavere højder og den tyndere skorpe i Mars's nordlige region, siger Margarita Marinova, en kandidatstuderende ved Caltech, og en af hovedforfatterne af undersøgelsen.
For en ting, forklarede Marinova, man troede, at en enkelt påvirkning ville efterlade et cirkulært fodaftryk, men konturen af det nordlige lavlandet er elliptisk. Der er også en tydelig mangel på en kraterrand: topografi stiger jævnt fra lavlandet til højlandet uden en læbe af koncentreret materiale derimellem, som tilfældet er i små kratere. Endelig blev det antaget, at en gigantisk påvirker ville udslette registreringen af sin egen forekomst ved at smelte en stor del af planeten og danne et magmahav.
”Vi begyndte at vise, at det er muligt at lave et stort hul uden at smelte størstedelen af Mars 'overflade,” siger Aharonson. Holdet modellerede en række projektilparametre, der kunne give et hulrum på Mars-lavlandets størrelse og ellipticitet uden at smelte hele planeten eller fremstille en kraterkant.
Holdet kørte over 500 computersimuleringer, der kombinerer forskellige energier, hastigheder og slagvinkler. Endelig var de i stand til at indsnævre sig på en "sweet spot" - et udvalg af parametre med enkelt påvirkning, der ville gøre nøjagtigt den type krater, der findes på Mars. Deres dedikerede supercomputer gjorde det muligt for dem at køre simuleringer, der ikke blev kørt i fortiden. ”Evnen til at søge efter parametre, der tillader en påvirkning, der er kompatibel med observationer, er aktiveret af den dedikerede maskine på Caltech,” sagde Aharonson.
De foretrukne simuleringsbetingelser skitseret af det søde sted antyder en påvirkningsenergi på omkring 1029 joule, hvilket svarer til 100 milliarder gigatons TNT. Impaktoren ville have ramt Mars i en vinkel mellem 30 og 60 grader, mens han rejste med 6 til 10 kilometer i sekundet. Ved at kombinere disse faktorer beregnet Marinova, at projektilet var omkring 1.600 til 2.700 kilometer på tværs.
Estimater af energien fra Mars-påvirkningen placerer den helt mellem den påvirkning, der menes at have ført til udryddelse af dinosaurer på Jorden for 65 millioner år siden, og den, der antages at have ekstruderet vores planetens måne for fire milliarder år siden.
Marinova sagde, at tidspunktet for dannelse af vores måne og Mars-dikotomien ikke er tilfældigt. ”Dette størrelsesinterval af påvirkninger fandt kun sted tidligt i solsystemets historie,” siger hun. Resultaterne af denne undersøgelse er også anvendelige til forståelse af store påvirkningsbegivenheder på andre himmelske kroppe, såsom Aitken-bassinet på månen og Caloris-bassinet på kvikksølv.
Denne rapport, der blev offentliggjort i 26. juni-udgaven af Nature, går sammen med to andre artikler om Mars-dikotomien. En udgivet af Jeffrey Andrews-Hanna og Maria Zuber fra MIT og Bruce Banerdt fra JPL undersøger gravitations- og topografisk signatur af dikotomien med information fra Mars-kredsløbene. En anden ledsagende rapport fra en gruppe ved UC Santa Cruz ledet af Francis Nimmo undersøger de forventede konsekvenser af megakonsekvenser.
Original nyhedskilde: EurekAlert
