Jo mer vi utforsker Mars, jo mer ser det ut som Jorden. Bildekreditt: NASA Trykk for større bilde
Et av paradoksene ved nylige undersøkelser av Marsoverflaten er at jo mer vi ser av planeten, jo mer ser den ut som Jorden, til tross for en veldig stor forskjell: Komplekse livsformer har eksistert i milliarder av år på Jorden, mens Mars aldri så livet større enn en mikrobe, hvis det.
"De avrundede åsene, slyngende bekkekanaler, deltas og alluviale fans er alle sjokkerende kjent," sa William E. Dietrich, professor i jord- og planetarvitenskap ved University of California, Berkeley. “Dette fikk oss til å spørre: Kan vi fortelle fra topografi alene, og i mangel av menneskers åpenbare innflytelse, at livet spenner over jorden? Har livet noe å si? ”
I en artikkel publisert i 26. januar-utgaven av tidsskriftet Nature, rapporterte Dietrich og doktorgradsstudent J. Taylor Perron, til deres overraskelse, ingen tydelig signatur om livet i jordformene på jorden.
"Til tross for den sterke innflytelsen fra biota på erosjonsprosesser og landskapsutvikling, overraskende nok, er det ingen landformer som bare kan eksistere i nærvær av liv, og dermed vil en abiotisk jord sannsynligvis ikke presentere noen ukjente landskap," sa Dietrich.
I stedet foreslår Dietrich og Perron at livet - alt fra de laveste plantene til store beitedyr - skaper en subtil effekt på landet som ikke er åpenbart for det tilfeldige øyet: flere av de "vakre, avrundede åser" som er typiske for jordas vegeterte områder, og færre skarpe, svaberg.
"Avrundede åser er det reneste uttrykket for livets innflytelse på geomorfologi," sa Dietrich. "Hvis vi kunne gå over en jord der livet er eliminert, ville vi fremdeles se avrundede åser, bratte bergfjell, slyngende elver, etc., men deres relative frekvens ville være annerledes."
Da en forsker fra NASA erkjente for Dietrich for noen år siden at han ikke så noe i det Martiske landskapet som ikke hadde en parallell på jorden, begynte Dietrich å tenke på hvilke effekter livet har på landformer og om det er noe særegent ved topografien til planeter med livet, kontra de uten liv.
"En av de minst kjente tingene om planeten vår er hvordan atmosfæren, litosfæren og havene samhandler med livet for å skape landformer," sa Dietrich, en geomorfolog som i mer enn 33 år har studert jordens erosjonsprosesser. "En gjennomgang av nyere forskning i jordhistorien fører til at vi antyder at livet kan ha bidratt sterkt til utviklingen av de store iskretsløpene, og til og med påvirket utviklingen av platetektonikk."
En av hovedeffektene av livet på landskapet er erosjon, bemerket han. Vegetasjon har en tendens til å beskytte åser mot erosjon: Skred forekommer ofte i de første regnene etter en brann. Men vegetasjon fremskynder også erosjon ved å bryte opp fjellet i mindre biter.
"Overalt hvor du ser, forårsaker biotisk aktivitet at sediment beveger seg nedover bakken, og det meste av det sedimentet er skapt av livet," sa han. "Trerøtter, gophers og wombats alle grave i jorden og heve den, rive opp den underliggende berggrunnen og gjøre det til steinsprut som faller nedoverbakke."
Fordi formen på landet mange steder er en balanse mellom elveerosjon, som har en tendens til å skjære bratt ned i en skråning, og den biotisk drevne spredningen av jordnedløp, som har en tendens til å avrunde de skarpe kantene, mente Dietrich og Perron at avrundede åser ville være en signatur av livet. Dette viste seg å være usant, da deres kollega Ron Amundson og doktorgradsstudent Justine Owen, begge av campusens Institutt for miljøvitenskap, politikk og ledelse, oppdaget i den livløse Atacama-ørkenen i Chile, der avrundede åser dekket med jord produseres av salt forvitring fra det nærliggende havet.
"Det er andre ting på Mars, for eksempel fryse-tine aktivitet, som kan ødelegge stein" for å skape de avrundede åsene som er sett på bilder tatt av NASAs rovere, sa Perron.
De så også på elvedrifta, som på Jorden er påvirket av bekkenvegetasjonen. Men Mars viser også bukker, og studier på jorden har vist at elver som er kuttet i berggrunnen eller frossen jord, kan skape bukter som er identiske med de som er skapt av vegetasjonen.
Brattheten av elveløpene kan også være en signatur, trodde de: Grovere, mindre forvitret sediment ville erodere inn i bekkene og føre til at elven bratt ned og åsene ble høyere. Men dette sees også på jordens fjell.
"Det er ikke vanskelig å argumentere for at vegetasjon påvirker mønsteret med nedbør, og nylig har det vist seg at nedbørsmønstre påvirker høyden, bredden og symmetrien på fjell, men dette ville ikke gi en unik landform," sa Dietrich. "Uten liv ville det fortsatt være asymmetriske fjell."
Deres konklusjon, at den relative frekvensen av avrundede kontra kantete landformer ville endres avhengig av livets nærvær, vil ikke kunne testes før høydekart over overflatene til andre planeter er tilgjengelige i oppløsninger på noen få meter eller mindre. "Noen av de mest markante forskjellene mellom landskap med og uten liv, er forårsaket av prosesser som fungerer i små skalaer," sa Perron.
Dietrich bemerket at begrensede områder av Mars 'overflate er kartlagt med en oppløsning på to meter, noe som er bedre enn de fleste kart over jorden. Han er en av lederne for et National Science Foundation (NSF) -støttet prosjekt for å kartlegge jordoverflaten i høy oppløsning ved å bruke LIDAR (LIght Detection And Ranging) teknologi. Dietrich grunnla National Center of Airborne Laser Mapping (NCALM), et felles prosjekt mellom UC Berkeley og University of Florida for å utføre LIDAR-kartlegging som viser ikke bare toppen av vegetasjonen, men også den nakne bakken som om denud for vegetasjon. Forskningen fra Dietrich og Perron ble finansiert av NSFs National Center for Earth -face Dynamics, NSF Graduate Research Fellowship Program og NASAs Astrobiology Institute.
Originalkilde: UC Berkeley News Release
