2016 itibariyle Mars, yörüngeler, gezginler ve inişlerin bir kombinasyonu olan sekizden az robot görevinin daimi ikametgahı oldu. Mars atmosferi ve yüzeyinin kapsamlı çalışmaları arasında, bilim adamları gezegenin tarihi ve evrimi hakkında çok şey öğrendiler. Özellikle, Mars'ın bir zamanlar yüzeyinde su aktığına dair hacimli kanıtlar ortaya çıkardılar.
Bu etkinin en son kanıtları, araştırmacıların suyun Mars'ın Aeolis Dorsa bölgesinde çökeltinin nasıl çökeltildiğini detaylandıran bir araştırma ürettikleri Austin'deki Texas Üniversitesi'nden. Araştırmalarına göre, bu alan Mars'ın tarihsel bir kaydı olarak hareket eden ve zamanla su bazlı erozyonun oynadığı etkiyi kataloglayan geniş tortul çökeltiler içeriyor.
“Aeolis Dorsa, Mars'taki Vadi Doldurmalarının Akarsu Stratigrafisi: Bir Akışaşağı Su Kütlesi Tarafından Kontrol Edilen Baz Seviyesinde Dalgalanmalara İlişkin Kanıt” adlı çalışma son zamanlarda bilimsel dergide yayınlandı GeoScienceWorld. Austin'deki Texas Üniversitesi Jackson Geosciences Okulu jeolog Benjamin D. Cardenas tarafından yönetilen ekip, tortul yatakların yapısını incelemek için Aeolis Dorsa bölgesinin uydu verilerini inceledi.
Aeolis Dorsa yıllardır Mars'ta akan su (yani akarsu yatakları) ile biriken en yoğun paketlenmiş tortul tabakaları içerdiğinden bilim adamlarının ilgisini çekmektedir. Bu birikintiler, “topografik ters çevirme” olarak bilinen ve düşük nehir kanallarını dolduran ve daha sonra insizyonlu vadiler oluşturmak için gömülen birikimlerden oluşan bir işleme maruz kaldıkları için yörüngeden görülebilir.
Tanımı gereği, insizyon vadileri, “nehir” erozyonu ile yani bir nehir veya nehir kıyısına bağlı olarak üretilen topografik düşüklerdir. Yeryüzünde, bu vadiler genellikle yükselen deniz seviyeleri tarafından yaratılır ve daha sonra düşen deniz seviyelerinin bir sonucu olarak tortu ile doldurulur. Deniz seviyesi yükseldikçe, sular iç kısımlara doğru hareket ettikçe vadiler manzaradan kesilir; ve deniz seviyesi düştükçe, geri çekilen sular onların içinde tortu biriktirir.
Araştırmaya göre, bu süreç jeofizikçiler ve gezegen bilimci için Mars'ın jeolojik kaydını üç boyutta ve önemli mesafelerde gözlemleme fırsatı yarattı. Cardenas'in Space Magazine'e e-posta yoluyla söylediği gibi:
“Sedimanter kayaçlar genel olarak biriktirildikleri ortamlar hakkında bilgi kaydederler. Akarsu (nehir) yatakları, nehirlerin yanal olarak nasıl göç ettikleri, dikey olarak nasıl yığıldıkları ve bunların zaman içinde nasıl değiştiği hakkında özel olarak bilgi kaydeder.
Burada Dünya'da, tortul kayaçların statigrafisi (yani, tortul tabakaların sırası ve konumu), milyarlarca yıl önce gezegenimizdeki koşullara kısıtlamalar koymak için kuşaklar için jeologlar tarafından kullanılmıştır. Yakın geçmişte, tortul tabakaların araştırılmasının milyarlarca yıl önce diğer gezegensel bedenlerde (Mars gibi) çevresel koşulların nasıl olduğu konusunda kısıtlamalar koymak için kullanıldığı anlaşılmıştır.
Bununla birlikte, bu çalışmaların çoğu alt metre ölçeğinde sedimanter ambalajı çözemeyen veriler üretmiştir. Bunun yerine, uydu görüntüleri geçmiş su kanalları boyunca biriktirme modelleri gibi büyük ölçekli stratigrafik ilişkileri tanımlamak için kullanılmıştır. Başka bir deyişle, çalışmalar Mars'ta geçmiş su akışlarının varlığını o zamandan beri olanlardan daha fazla kataloglamaya odaklanmıştır.
Cardenas'in belirttiği gibi, kendisi ve ekibi, Mars'ın son 3,5 milyar yıl içinde değişiklikler yaşadığını düşünen farklı bir yaklaşım benimsedi. Açıkladığı gibi:
“Genel olarak, Mars yüzeyinin birçoğunun 3,5 milyar yıl öncesine göre çok farklı olmadığı varsayımı var. Çalışma alanımızdaki modern yüzeyin Aeolis Dorsa'nın gömülme, mezardan çıkarma ve eşit olmayan erozyonun sonucu olduğunu göstermek için gayret gösteriyoruz ve modern yüzeyin antik yüzeyi temsil ettiği varsayılamaz. Gerçekten bugün gördüğümüz şeyin, bugün ölçebileceğimiz özelliklerin gerçek nehirler değil, nehirlerin tortul yatakları olduğunu göstermeye çalışıyoruz. Bu, gözlemlerinizi yorumlamaya başladığınızda fark etmeniz son derece önemlidir ve bu sıklıkla kaçırılan bir noktadır. ”
Araştırmaları için Cardenas ve ekibi, Mars Keşif Yörüngesinde (MRO) Bağlam Kamerası (CTX) ve Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Bilimi Deneyi (HiRISE) tarafından alınan yüksek çözünürlüklü görüntüler ve topografik verilerden oluşan stereo çiftler kullandılar. Bu veriler daha sonra ABD Jeolojik Araştırmalar (USGS) tarafından kullanılan bir dijital görüntü işleme paketi olan Görüntüleyiciler ve Spektrometreler için Entegre Yazılım (ISIS) ve NASA'nın Ames Stereo Boru Hattı ile birleştirildi.
Bunlar, eşleştirilen görüntüleri yüksek çözünürlüklü topografik veriler ve dijital yükseklik modellerine (DEM'ler) işlediler ve daha sonra Mars Global Surveyor'daki (MSG) Mars Orbiting Laser Altimeter (MOLA) cihazından alınan verilerle karşılaştırıldı. Nihai sonuç, çözünürlük açısından daha önce üretilenlerden daha yüksek büyüklük sıraları olan bir dizi DEM idi.
Tüm bunlar için Cardenas ve meslektaşları, akarsu yataklarındaki istifleme kalıplarını belirleyebildi, sedimantasyon tarzlarındaki değişiklikleri kaydetti ve bunların yaratılması için mekanizmalar önerdi. Buna ek olarak, ekip, bu mevduatlardan kalan nehirlerin akış yönünü ölçmek için yepyeni bir yöntem geliştirdi ve bu da peyzajın son birkaç milyar yılda nasıl değiştiğini görmelerini sağladı.
Cardenas, “Çalışma, Mars'ta ~ 3,5 milyar yıl önce büyük bir su kütlesi olduğunu ve bu su kütlesinin nehir sedimantasyonunun stilleri ayarlamak için zamana sahip olacak kadar yavaşça arttığını ve azaldığını gösteriyor,” dedi. “Bu daha yavaş iklim değişiklikleriyle, felaket hidrolojik olaylarla daha az uyumlu. Aeolis Dorsa, Mars'ta eski bir kuzey okyanusunun varsayılmış kıyı şeridi boyunca konumlanmıştır. Aeolis Dorsa'da kıyı nehir yatakları bulmak ilginç, ancak su kütlesinin boyutunu (göl, okyanus, vb.) Sınırlamamıza yardımcı olmuyor ”
Özünde, Cardenas ve meslektaşları, büyük bir su kütlesinde - Dünya'ya benzer şekilde - düşen ve yükselen su seviyelerinin, çalışma alanlarında paleo-vadilerin oluşumunu zorladığı sonucuna vardılar. Ve bugün Dünya'da olanlara benzer bir şekilde, kıyı bölgelerinde oluşan nehirler, büyük, aşağı akışlı bir su kütlesinin su seviyelerindeki değişikliklerden güçlü bir şekilde etkilenmiştir.
Bir süredir, Mars yüzeyinin öldüğü, özelliklerinin zaman içinde donmuş olduğu öngörülen bir şey oldu. Ancak bu çalışmanın gösterdiği gibi, manzara atmosferini ve yüzey suyunu kaybettiği için önemli değişiklikler geçirdi. Bu bulgular, Mars yüzeyine mürettebatlı bir misyon kurmaya yaklaştıkça, kuşkusuz ilgi konusu olacak.
