Perspektiv utsikt over 'timeglass' -formede kratere. Bildekreditt: ESA Klikk for å forstørre
De spektakulære funksjonene som er synlige i dag på overflaten av den røde planeten, indikerer Mars-isbreene, men hvor kom isen fra?
Et internasjonalt team av forskere har produsert sofistikerte klimasimuleringer som antyder at geologiske ny breer på lave breddegrader (det er nær dagens ekvator) kan ha dannet seg gjennom atmosfærisk nedbør av vann-ispartikler.
Resultatene av simuleringene viser for første gang at de forutsagte stedene for disse isbreene samsvarer mye med mange av isbreene som er observert i dag på disse breddegrader på Mars.
I flere år har tilstedeværelsen, alderen og formen til disse isbre restene vakt mange spørsmål i det vitenskapelige samfunnet om dannelsen av dem, og om forholdene på planeten da dette skjedde.
For å begynne å begrense det økende antallet hypoteser, bestemte et team ledet av Francois Forget, University of Paris 6 (Frankrike) og tverrfaglig forsker for ESAs Mars Express-oppdrag, seg for å "slå tilbake klokken" i deres Martians globale klimadatamodell, en verktøy som vanligvis brukes for å simulere detaljene i dagens Mars-meteorologi.
Som utgangspunkt måtte Glem og kolleger gjøre noen antagelser - at den nordpolede hetten fremdeles var ismagasinet til planeten, og at rotasjonsaksen var vippet med 45? med hensyn til planetens orbitale plan.
“Dette gjør aksen mye mer skrå enn den er i dag (ca. 25?), Men en slik skråhet har sannsynligvis vært veldig vanlig gjennom Mars 'historie. Det skjedde faktisk bare for fem og en halv million år siden, sier Glem.
Som forventet med en slik vipp, økte den større solbelysningen i den nordpolare sommeren sublimasjonen av polarisen og førte til en vannsyklus som var mye mer intens enn i dag.
Simuleringene viste at vann ble akkumulert med en hastighet på 30 til 70 millimeter per år i noen få lokaliserte områder på flankene til Elysium Mons, Olympus Mons og de tre vulkanene Tharsis Montes.
Etter noen tusen år ville den akkumulerte isen danne breer opptil flere hundre meter tykke.
Da teamet sammenlignet beliggenheten og formen til de ‘simulerte’ breene med de faktiske brebreirelaterte forekomstene av Tharsis - en av de tre hovedregionene på planeten der det sees tegn til isbreer - fant de en utmerket enighet.
Spesielt er den maksimale avsetningen spådd på de vestlige flankene i Arsia og Pavonis Montes i Tharsis-regionen, hvor de største forekomstene i dette området faktisk er observert.
I simuleringene sine kunne teamet til og med ‘lese’ hvorfor og hvordan is ble samlet på flankene til disse fjellene i Tharsis-regionen for millioner av år siden.
På den tiden ville konstante årelange vinder som monsonger på jorden favorisere bevegelsen av vannrik luft rundt Arsia og Pavonis Montes.
Mens det ble avkjølt med titalls grader, ville vann kondensere og danne ispartikler (større enn de vi observerer i dag i Tharsis-regionens skyer) som slo seg ned på overflaten.
Andre fjell som Olympus Mons viser avleiringer i mindre målestokk, fordi de ifølge simuleringene ble utsatt for kraftig vind og mongerik luft av monsun-typen bare i løpet av den nordlige sommeren.
"Den nordpolede hetten har ikke alltid vært den eneste vannkilden i løpet av planetens høye skråperioder," legger Glem til.
"Så vi kjørte simuleringer forutsatt at is var tilgjengelig på den sørpolare hetten. Vi kunne fremdeles se isopphopning i Tharsis-regionen, men denne gangen også øst for Hellasbassenget, et seks kilometer dypt krater. ”
Dette vil forklare opprinnelsen til et annet stort område der isrelaterte landformer blir observert i dag, det østlige Hellasbassenget. faktisk.
Hellas-bassenget er faktisk så dypt at det induserer generasjonen av en nordlig vindstrøm på østsiden som vil føre det meste av vanndamp sublimerende fra den sørpolare hetten om sommeren. Når den vannrike luften møter kaldere luftmasse over østlige Hellas, kondenserer vann, bunnfall og danner isbreer, ”sa Glem.
Imidlertid kunne ikke teamet forutsi isavsetning i Deuterolinus-Protonilus Mensae-regionen, hvor isbreer kunne ha blitt dannet av andre mekanismer. Forskerne vurderer flere andre hypoteser om dannelsen av isbreer.
For eksempel antyder observasjoner av Olympus Mons av høyoppløsnings stereokamera ombord Mars Express at bevegelse av vann fra undergrunnen til overflaten på grunn av hydrotermisk aktivitet kan ha ført til utviklingen av isbreer på den kalde overflaten.
Originalkilde: ESA Mars Express
