Großer Ozean, ausgedehntes Flussnetz, Niederschlag auf dem alten Mars

Hatte der Mars einmal ein riesiges Netz von Flusstälern – wenn Sie so wollen „Kanäle“ – und einen Ozean, der den größten Teil der nördlichen Hemisphäre des Planeten bedeckte? Eine neue computergenerierte Karte des Roten Planeten bietet einen detaillierteren Blick auf die Talnetze auf dem Mars und zeigt, dass die Netze mehr als doppelt so umfangreich sind wie zuvor auf der einzigen anderen Planetenkarte der Täler dargestellt. "Alle durch die Analyse des Talnetzes auf der neuen Karte gesammelten Beweise deuten auf ein bestimmtes Klimaszenario auf dem frühen Mars hin", sagte Wei Luo von der Northern Illinois University (NIU). "Es hätte Regenfälle und die Existenz eines Ozeans eingeschlossen, der den größten Teil der nördlichen Hemisphäre oder etwa ein Drittel der Oberfläche des Planeten bedeckt."

Die NIU und das Lunar and Planetary Institute in Houston verwendeten ein innovatives Computerprogramm, um die neue Karte zu erstellen, auf der Regionen, die von den Talnetzen zerlegt wurden, grob einen Gürtel um den Planeten zwischen dem Äquator und den mittleren südlichen Breiten bilden, was mit einem früheren Klimaszenario übereinstimmt Dazu gehörten Niederschläge und das Vorhandensein eines Ozeans, der einen großen Teil der nördlichen Hemisphäre des Mars bedeckt.

Wissenschaftler haben zuvor angenommen, dass ein einziger Ozean auf dem alten Mars existiert, aber das Thema wurde heiß diskutiert.

Luo und Tomasz Stepinski, Wissenschaftler am Lunar and Planetary Institute, veröffentlichen ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe des Journal of Geophysical Research – Planets.

"Das Vorhandensein weiterer Täler deutet darauf hin, dass es höchstwahrscheinlich auf dem alten Mars geregnet hat, während das globale Muster, das diesen Tälergürtel zeigt, erklärt werden könnte, wenn es einen großen Nordozean gäbe", sagte Stepinski.

Die Forscher erstellten eine aktualisierte weltweite Karte der Talnetze mithilfe eines Computeralgorithmus, der topografische Daten von NASA-Satelliten verwendet und Täler anhand ihrer U-förmigen topografischen Signatur erkennt. „Die Grundidee unserer Methode besteht darin, Landformen mit einer U-förmigen Struktur zu kennzeichnen, die für die Täler charakteristisch ist“, fügte Stepinski hinzu. "Die Täler werden nur dort abgebildet, wo sie vom Algorithmus gesehen werden."

Talnetze auf dem Mars haben eine gewisse Ähnlichkeit mit Flusssystemen auf der Erde, was darauf hindeutet, dass der Rote Planet einst wärmer und feuchter war als heute.

Die Netzwerke wurden 1971 vom Raumschiff Mariner 9 entdeckt, aber Wissenschaftler haben darüber diskutiert, ob sie durch Erosion des Oberflächenwassers, das auf ein Klima mit Regenfällen hindeutet, oder durch einen Erosionsprozess, der als Grundwassersaugung bezeichnet wird, entstanden sind. Grundwasserverlust kann unter kalten, trockenen Bedingungen auftreten.

Die große Ungleichheit zwischen den Flussnetzdichten auf Mars und Erde hatte ein Hauptargument gegen die Idee geliefert, dass die Abflusserosion die Talnetze bildete. Die neue Kartierungsstudie verringert jedoch die Disparität, was darauf hinweist, dass einige Regionen des Mars Talnetzdichten aufweisen, die mit denen auf der Erde vergleichbarer sind.

"Es ist jetzt schwierig, gegen die Abflusserosion als Hauptmechanismus der Netzbildung im Mars-Tal zu argumentieren", sagte Luo. "Wenn man den gesamten Planeten betrachtet, ist die Dichte der Talsektion auf dem Mars deutlich geringer als auf der Erde", sagte er. „Die am dichtesten zerlegten Regionen des Mars weisen jedoch Dichten auf, die mit den terrestrischen Werten vergleichbar sind. Die relativ hohen Werte über ausgedehnte Regionen weisen auf die Täler hin, die durch niederschlagsbedingte Abflusserosion entstanden sind – der gleiche Prozess, der für die Bildung des Großteils der Täler auf unserem Planeten verantwortlich ist. “

"Die einzige andere globale Karte der Talnetze wurde in den 1990er Jahren erstellt, indem Bilder betrachtet und darauf gezeichnet wurden. Sie war also ziemlich unvollständig und wurde nicht korrekt mit dem aktuellen Datum registriert", sagte Stepinski. „Unsere Karte wurde halbautomatisch erstellt, wobei der Computeralgorithmus aus topografischen Daten arbeitete, um die Talnetze zu extrahieren. Es ist vollständiger und zeigt viel mehr Talnetze. “

Die Marsoberfläche ist gekennzeichnet durch Tiefland, das sich hauptsächlich auf der Nordhalbkugel befindet, und Hochland, das sich hauptsächlich auf der Südhalbkugel befindet. Angesichts dieser Topographie würde sich Wasser auf der Nordhalbkugel ansammeln, wo die Oberflächenhöhen niedriger sind als der Rest des Planeten, und so einen Ozean bilden, sagten die Forscher.

"Ein solcher Planet mit einem Ozean hätte auf den meisten Landoberflächen ein trockenes kontinentales Klima", sagte Luo.

Das Nordozean-Szenario greift auf eine Reihe anderer Merkmale der Talnetze zurück.

"Ein einziger Ozean auf der Nordhalbkugel würde erklären, warum das Vorhandensein von Talnetzen eine südliche Grenze hat", fügte Luo hinzu. „Die südlichsten Regionen des Mars, die am weitesten vom Wasserreservoir entfernt sind, würden wenig Niederschlag bekommen und keine Täler entwickeln. Dies würde auch erklären, warum die Täler von Norden nach Süden flacher werden, was der Fall ist.

"Regen würde sich hauptsächlich auf das Gebiet über dem Ozean und auf die Landoberflächen in unmittelbarer Nähe beschränken, was mit dem gürtelartigen Muster der Talsektion in unserer neuen Karte korreliert", sagte Luo.

Quelle: EurekAlert

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