Forskere ved Brown University har vist, at nogle Marsdale ser ud til at være forårsaget af afstrømning fra orografisk nedbør.
Dalenetværk, der forgrenes over Marsoverfladen, efterlader ikke meget tvivl om, at der engang strømte vand på den Røde Planet Men hvor det gamle vand kom fra - hvad enten det boblede op fra undergrunden eller faldt som regn eller sne - diskuteres stadig af forskere. En ny undersøgelse foretaget af forskere ved Brown University sætter et nyt kontrolmærke i nedbørssøjlen.
Mars fra Odyssey-rumfartøjet. Vandskårne dale på Mars ser ud til at være forårsaget af afstrømning fra nedbør, sandsynligvis smeltevand fra sne. Tidlig Mars-nedbør ville være faldet på bjergskråninger og kraterfælge. Kredit: Billeder fra NASA
Undersøgelsen viser, at vandskårne dale på fire forskellige steder på Mars ser ud til at være forårsaget af afstrømning fra orografisk nedbør - sne eller regn, der falder, når fugtige fremherskende vinde skubbes opad af bjergkanter. De nye fund er det mest detaljerede bevis endnu på en orografisk effekt på det gamle Mars og kunne kaste nyt lys over planetens tidlige klima og atmosfære.
Et papir, der beskriver arbejdet, er blevet accepteret af Geophysical Research Letters og offentliggjort online i juni.
Kat Scanlon, en studerende i geologiske videnskaber ved Brown, ledede forskningen og er godt fortrolig med den orografiske effekt. Hun uddannede sig i meteorologi på Hawaii, som er hjemsted for et typisk orografisk mønster. Fugtige tropiske vinde fra øst skubbes opad, når de rammer bjergene på Hawaiis store ø. Vindene mangler den kinetiske energi til at nå bjergtoppen, så de dumper deres fugtighed på den østlige side af øen, hvilket gør dele af det til en tropisk jungel. Den vestlige side er derimod næsten en ørken, fordi den sidder i en regnskygge støbt ved bjergtoppen.
Scanlon troede, at lignende orografiske mønstre måske havde spillet på det tidlige Mars, og at dalenetværkene muligvis var en indikator. ”Det er det, der straks kom til at tænke på at prøve at finde ud af, om disse dale på Mars er bundfaldsrelaterede,” sagde hun.
Forskerne, inklusive Jim Head, professor i geologiske videnskaber, startede med at identificere fire steder, hvor dalenetværk blev fundet langs høje bjergkanter eller hævede kraterfælge. For at bestemme retningen for de fremherskende vinde på hvert sted brugte forskerne en nyudviklet generel cirkulationsmodel (GCM) til Mars. Modellen simulerer luftbevægelse baseret på den gassammensætning, som forskere mener var til stede i den tidlige Mars-atmosfære. Dernæst brugte teamet en model med orografisk nedbør til at bestemme hvor, i betragtning af de fremherskende vinde fra GCM, ville nedbør sandsynligvis falde i hvert af studieområderne.
Deres simuleringer viste, at nedbør ville have været tyngst ved hovederne af de tætteste dalenetværk. ”Deres dræningstæthed varierer på den måde, man kunne forvente af den komplekse reaktion af nedbør til topografi,” sagde Scanlon. ”Vi var i stand til at bekræfte det på en temmelig solid måde.”
De atmosfæriske parametre, der blev anvendt i GCM, er baseret på en ny omfattende generel cirkulationsmodel, der forudsiger et koldt klima, så nedbøren, der blev modelleret i denne undersøgelse, var sne. Men denne sne kunne have været smeltet af episodiske opvarmningsforhold for at danne dalenetværkene, og faktisk kunne nogle nedbør have været regn i denne periode, siger Scanlon og Head.
Fra Mars Reconnaissance Orbiter | Yderligere modellering kan bestemme, hvor hurtigt Martinsnø kunne have smeltet, og om snesmeltning alene kunne have skåret dalen.
”Det næste skridt er at lave nogle smeltemodellering,” sagde hun. ”Spørgsmålet er, hvor hurtigt kan du smelte en kæmpe snebank. Har du brug for regn? Er det endda muligt at få nok udledning med bare snesmeltet? ”
Med viden fra denne undersøgelse om, at nedbør var vigtig i udskæringen af dale, kunne svarene på disse yderligere spørgsmål give vigtig indsigt i klimaet på Mars for milliarder af år siden.
via Brown University