Ιζήματα από έναν αρχαίο ωκεανό στον Αρη

Ο Άρης μπορεί κάποτε να φιλοξενούσε έναν μεγάλο ωκεανό που κάλυπτε μεγάλο μέρος του βόρειου ημισφαιρίου του.Από: Robert Citron.

Τα θαμμένα ιζήματα δείχνουν την ύπαρξη ενός αρχαίου ωκεανού στον Άρη.

 Εδαφοδιεισδυτικά δεδομένα ραντάρ που συλλέχθηκαν από το ρόβερ Zhurong αποκαλύπτουν ιζήματα με ήπια κλίση στα βόρεια πεδινά του Άρη που υπαινίσσονται μια ακτογραμμή. 

Από προσχωσιγενή ριπίδια μέχρι κοίτες λιμνών, ο Άρης δεν έχει έλλειψη επιφανειακών χαρακτηριστικών που σμιλεύτηκαν σαφώς από το ρέον νερό. Όμως, τα στοιχεία ενός πλανητικού όγκου νερού στον Κόκκινο Πλανήτη —δηλαδή, ενός ωκεανού— έλειπαν συγκριτικά. 

Τώρα, οι ερευνητές ανέλυσαν δεδομένα ραντάρ που συλλέχθηκαν από ένα ρόβερ του Άρη και βρήκαν θαμμένα ιζήματα διατεταγμένα με τον ίδιο τρόπο όπως τα επίγεια παράκτια συστήματα. Η ανακάλυψη είναι απόδειξη ότι κάποτε ένας αρχαίος ωκεανός παρέμενε σε μεγάλο μέρος του βόρειου ημισφαιρίου του Κόκκινου Πλανήτη, σύμφωνα με την ομάδα. «Μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα προφίλ της υπόγειας δομής». 

Το 2021, το κινεζικό διαστημόπλοιο Tianwen-1 έπεσε στο βόρειο ημισφαίριο του Άρη στην περιοχή Utopia Planitia. Το ρόβερ Zhurong των 250 κιλών, πέρασε τους επόμενους 12 μήνες κάνοντας μια τραβέρσα 1.921 μέτρων στα βόρεια πεδινά του Άρη. Μερικά από τα δεδομένα που συνέλεξε το rover περιελάμβαναν μετρήσεις ραντάρ διείσδυσης στο έδαφος. Το εδαφοδιεισδυτικό ραντάρ λειτουργεί κατευθύνοντας ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο έδαφος και μετρώντας σε ποια βάθη αντανακλώνται από τα όρια μεταξύ διαφορετικών υλικών. Χρησιμοποιείται συνήθως από γεωεπιστήμονες στη Γη για να χαρτογραφήσουν θαμμένα στρώματα ιζήματος και χρησιμοποιείται επίσης από αρχαιολόγους για να βρουν θαμμένα αντικείμενα. 

«Μας επιτρέπει να βλέπουμε κάτω από την επιφάνεια του Άρη», είπε ο Χάι Λιου, γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο Guangzhou στην Κίνα. «Μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα προφίλ της υπόγειας δομής». Ο Liu και ο μεταπτυχιακός φοιτητής του Jianhui Li, επίσης γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο Guangzhou, συμμετείχαν στη νέα έρευνα. 

Ένα στρώμα κέικ, αλλά με κλίση 

Η ομάδα χρησιμοποίησε τη μέθοδο για να ανιχνεύσει έως και δεκάδες μέτρα κάτω από την επιφάνεια του Άρη. Τα δεδομένα αποκάλυψαν στρώματα ιζηματογενών εναποθέσεων που είχαν κλίση, σαν ένα μερικώς κατεστραμμένο στρώμα κέικ. 

Η κλίση κυμαινόταν από περίπου 6° έως 20°, με κλίση προς τα βόρεια. Αυτό το επίπεδο κλίσης και ο σταθερός προσανατολισμός του που αποκαλύφθηκε σε μεγάλο μέρος της κατά κύριο λόγο προς νότο της διάβασης του Zhurong, υποδηλώνει ότι η περιοχή κάποτε ήταν το μέρος μιας ακτογραμμής, κατέληξαν οι ερευνητές. 

Η γωνία με την οποία συσσωρεύεται ίζημα σε μια ακτή καθορίζεται από το πόσο μακριά τα κύματα και οι παλίρροιες ταξιδεύουν στην ενδοχώρα. (Οι παλίρροιες του Άρη θα οδηγούνταν σε μεγάλο βαθμό από τον Ήλιο· τα δύο φεγγάρια του, ο Φόβος και ο Δείμος, είναι πολύ μικρά για να ασκήσουν μεγάλη παλιρροιακή δύναμη.) 

Οι πλαγιές των παράκτιων ιζηματογενών αποθέεων στη Γη είναι παρόμοιες, έδειξαν οι Li, Liu και οι συνάδελφοί τους. 

Ακτογραμμές εδώ κι εκεί 

Η ιδέα ότι ο Άρης κάποτε φιλοξένησε έναν ωκεανό δεν είναι καινούργια - δεδομένα από διαστημόπλοια που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη έχουν αποκαλύψει επιφανειακά χαρακτηριστικά που συνάδουν με τις ακτές περίπου 300 χιλιόμετρα νότια της τοποθεσίας του Zhurong. (Κάποιες έρευνες αμφισβήτησαν αυτά τα ευρήματα, ωστόσο). 

Και ένας τρόπος για να εξηγηθεί η λεγόμενη διχοτομία του Άρη - η έντονη διαφορά στο υψόμετρο, οι κρατήρες και το πάχος του φλοιού μεταξύ των βόρειων πεδιάδων του πλανήτη και των νότιων υψίπεδων - είναι ότι μεγάλο μέρος του βόρειου ημισφαιρίου ήταν κάποτε κάτω από το νερό.

 Εάν ένας ωκεανός κάποτε κάλυπτε μεγάλο μέρος του βόρειου ημισφαιρίου του Άρη, θα πρέπει να έχει υποχωρήσει με την πάροδο του χρόνου, δεδομένου ότι ο Κόκκινος Πλανήτης είναι ένας ξηρός και σκονισμένος κόσμος σήμερα. Αυτός ο συρρικνούμενος ωκεανός θα είχε αφήσει αποτυπώματα διαδοχικών γενεών ακτογραμμών βόρεια της νοτιότερης εμβέλειάς του, είπε ο Abdallah Zaki, γεωμορφολόγος στο Jackson School of Geosciences στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ώστιν, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα. 

Επειδή το Zhurong εξερεύνησε μια περιοχή που θα μπορούσε κάποτε να ήταν ακτογραμμή, είναι λογικό το rover να έχει εντοπίσει παράκτιες αποθέσεις, είπε ο Zaki, ο οποίος μελετά τοπία που διαμορφώνονται από το νερό τόσο στη Γη όσο και στον Άρη. «Είναι λογικό». Είναι απίθανο ότι ένας μικρότερος όγκος νερού όπως μια λίμνη θα μπορούσε να έχει δημιουργήσει αυτά τα χαρακτηριστικά, συμπέραναν οι Li, Liu και οι συνάδελφοί τους. 

Οι λίμνες βιώνουν μόνο περιορισμένες παλίρροιες και τα κύματα τους τείνουν να είναι πολύ μικρότερα από εκείνα στους ωκεανούς. Τα ιζήματα κλίσης γύρω από λίμνες τείνουν επομένως να είναι σημαντικά πιο ρηχά από αυτά που μέτρησε η ομάδα. Αυτά τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Proceedings of the National Academy of Sciences των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής. 

Πηγαίνοντας στο υπόγειο 

Αν κάποτε υπήρχε ένας ωκεανός στον Άρη, τα μελλοντικά σύνολα δεδομένων θα μπορούσαν να απαντήσουν σε μια σημαντική ερώτηση: Πού πήγε όλο το νερό; Είναι πιθανό ότι μερικό εξατμίστηκε και χάθηκε στο διάστημα, άλλα από αυτά θα μπορούσαν ακόμα να κρύβονται κάτω από την επιφάνεια του Άρη. «Πολλά από αυτά θα μπορούσαν να έχουν μετακινηθεί υπόγεια», είπε ο Michael Manga, πλανητολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ και μέλος της ερευνητικής ομάδας. 

Πέρυσι, ο Manga και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν μια μελέτη στην οποία χρησιμοποίησαν σεισμικά δεδομένα από το σκάφος προσεδάφισης InSight στον Άρη για να περιορίσουν την ποσότητα του νερού που δυνητικά διαπερνά τους υπόγειους βράχους.

Η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ήταν πολύ αρκετό για να καλύψει ολόκληρο τον Άρη σε βάθος 1–2 χιλιομέτρων. «Πρέπει να λάβουμε περισσότερα υπόγεια δεδομένα». Η συνέχιση της εξερεύνησης του τι βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια του Άρη είναι κρίσιμη για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ο Κόκκινος Πλανήτης επηρεάστηκε από το νερό, είπε ο Zaki. «Πρέπει να λάβουμε περισσότερα υπόγεια δεδομένα». 

Ο Zaki και άλλοι ερευνητές ανυπομονούν για την επερχόμενη εκτόξευση της αποστολής ExoMars από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος, η οποία θα περιλαμβάνει ένα rover γνωστό ως Rosalind Franklin. Το ρόβερ βάρους περίπου 300 κιλών, που πήρε το όνομά του από τον επιστήμονα που ανακάλυψε τη δομή της διπλής έλικας του DNA, θα είναι εξοπλισμένο με ραντάρ διείσδυσης στο έδαφος και ένα τρυπάνι 2 μέτρων.

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα eos.org

https://eos.org/articles/buried-sediments-point-to-an-ancient-ocean-on-mars