Mars har to ansikter. Nei, ikke de slags ansikter, men de markante forskjellene mellom den nordlige og den sørlige halvkule. Men mange var uenige om flere små påvirkninger eller en stor en var ansvarlig for å skulpturere Mars overflate. Nå har forskere ved California Institute of Technology vist gjennom datamodellering at dikotomien fra Mars, slik det delte terrenget har blitt kalt, faktisk kan forklares med en gigantisk påvirkning tidlig i planeten.
"Dikotomien er uten tvil den eldste funksjonen på Mars," sa Oded Aharonson fra Caltech. Forskere mener forskjellene i hemisfæriske trekk oppsto for mer enn fire milliarder år siden.
Tidligere har forskere diskontert ideen om at en enkelt, gigantisk påvirker skapte de nedre høydene og den tynnere skorpen i Mars nordlige region, sier Margarita Marinova, en doktorgradsstudent ved Caltech, og en av hovedforfatterne av studien.
For en ting, forklarte Marinova, man trodde at en enkelt påvirkning ville etterlate et sirkulært fotavtrykk, men omrisset av det nordlige lavlandet er elliptisk. Det er også en tydelig mangel på en kraterrand: topografien øker jevnt fra lavlandet til høylandet uten en leppe av konsentrert materiale i mellom, som tilfellet er i små kratere. Til slutt ble det antatt at en gigantisk påvirker ville utslette oversikten over sin egen forekomst ved å smelte en stor brøkdel av planeten og danne et magmahav.
"Vi har tenkt å vise at det er mulig å lage et stort hull uten å smelte mesteparten av overflaten på Mars," sier Aharonson. Teamet modellerte en rekke prosjektilparametere som kunne gi et hulrom på størrelse og elliptisitet på Mars-lavlandet uten å smelte hele planeten eller lage en kraterkant.
Teamet kjørte over 500 datasimuleringer som kombinerer forskjellige energier, hastigheter og slagvinkler. Til slutt klarte de å smalere inn på et "søt sted" - et utvalg av parametere med en enkelt påvirkning som ville gjøre nøyaktig den typen krater som ble funnet på Mars. Deres dedikerte superdatamaskin tillot dem å kjøre simuleringer som ikke ble kjørt i fortiden. Muligheten til å søke etter parametere som tillater innvirkning kompatibel med observasjoner, er aktivert av den dedikerte maskinen på Caltech, sa Aharonson.
De foretrukne simuleringsbetingelsene skissert av søtstedet antyder en påvirkningsenergi på rundt 1029 joule, noe som tilsvarer 100 milliarder gigaton TNT. Impaktoren ville truffet Mars i en vinkel mellom 30 og 60 grader mens han reiste med 6 til 10 kilometer i sekundet. Ved å kombinere disse faktorene, beregnet Marinova at prosjektilet var omtrent 1.600 til 2.700 kilometer over.
Estimater av energien fra Mars-påvirkningen plasserer den på en firkant mellom virkningen som antas å ha ført til utryddelse av dinosaurer på jorden for 65 millioner år siden, og den som antas å ha ekstrudert månens planet for fire milliarder år siden.
Marinova sa at tidspunktet for dannelse av månen vår og Mars-dikotomien ikke er tilfeldig. "Dette størrelsesområdet for påvirkninger skjedde bare tidlig i solsystemets historie," sier hun. Resultatene fra denne studien er også anvendelig for å forstå store innvirkningsbegivenheter på andre himmelske kropper, som Aitkenbassenget på månen og Calorisbassenget på kvikksølv.
Denne rapporten, publisert i 26. juni-utgaven av Nature, går sammen med to andre artikler om Mars-dikotomien. En utgitt av Jeffrey Andrews-Hanna og Maria Zuber fra MIT og Bruce Banerdt fra JPL undersøker gravitasjons- og topografisk signatur til dikotomien med informasjon fra Mars-bane. En annen medfølgende rapport, fra en gruppe ved UC Santa Cruz ledet av Francis Nimmo, utforsker de forventede konsekvensene av megakonsekvenser.
Original nyhetskilde: EurekAlert
