Alates 2016. aastast sai Marsist alaline elukoht vähemalt kaheksast robotmissioonist, mis koosnevad orbiitrite, roverite ja maandurite koosseisust. Marsi atmosfääri ja pinna ulatuslike uuringute vahel on teadlased õppinud palju planeedi ajaloo ja arengu kohta. Eriti on nad paljastanud hulgaliselt tõendeid selle kohta, et Marsi kord oli tema pinnal voolav vesi.
Värskeimad tõendid selle kohta Austini Texase ülikoolist, kus teadlased on koostanud uuringu, milles kirjeldatakse üksikasjalikult, kuidas vesi ladestas setteid Marsi Aeolis Dorsa piirkonnas. Nende uuringute kohaselt sisaldab see piirkond ulatuslikke setteladestusi, mis toimivad Marsi ajaloolise rekordina, loetledes veepõhise erosiooni mõju aja jooksul.
Hiljuti ilmus teadusajakirjas uurimus pealkirjaga „Aeolis Dorsa, Marss - oru täidete fluviaalne stratigraafia: Marss: Tõendid allapoole jääva veekogu kontrollitud baastaseme kõikumiste kohta“ GeoScienceWorld. Austraalia Texase ülikooli Jacksoni geoteaduste kooli geoloog Benjamin D. Cardenase juhtimisel uuris meeskond Aeolis Dorsa piirkonna satelliitandmeid, et uurida setteladestuste struktuuri.
Aeolis Dorsa on juba aastaid teadlasi huvitanud, kuna see sisaldab Marsi kõige tihedamalt pakitud settekihte, mida ladestab voolav vesi (teise nimega fluviaalmaardlad). Need maardlad on orbiidilt nähtavad tänu sellele, kuidas nad on läbinud protsessi, mida nimetatakse “topograafiliseks inversiooniks” - mis koosneb maardlatest, mis täidavad madalaid jõekanalid, ja seejärel ekshümeeritakse, et luua sisselõigetega orud.
Määratluse järgi on sisselõigatud orud topograafilised madalseisud, mis on tekkinud jõgede erosiooni tagajärjel - st seotud jõe või jõekaldaga. Maal loovad need orud tavaliselt meretaseme tõusuga ja täidavad seejärel merepinna languse tagajärjel setteid. Meretaseme tõustes lõigatakse orud veest sisemaale liikudes maastikust välja; ja kui meretase langeb, ladestuvad taanduvad veed neisse setteid.
Uuringu kohaselt on see protsess loonud geofüüsikutele ja planeediteadlastele võimaluse jälgida Marsi geoloogilisi andmeid kolmemõõtmeliselt ja märkimisväärsete vahemaade tagant. Nagu Cardenas rääkis ajakirjale Space Magazine:
“Settekivimid registreerivad üldiselt teavet keskkondade kohta, millesse nad olid paigutatud. Fluvial (jõe) maardlad registreerivad konkreetselt teavet jõgede külgsuunas liikumise, nende vertikaalse süvenemise ja nende muutumise kohta aja jooksul. ”
Siin Maal on settekivimite statigraafiat (s.o settekihtide järjekorda ja asukohta) geoloogid kasutanud põlvkondade vältel, et seada piiranguid sellele, millised tingimused olid meie planeedil miljardeid aastaid tagasi. Alles lähiajaloos on settekihtide uurimisel kasutatud piiranguid sellele, millised keskkonnatingimused olid teiste planeetide kehade (näiteks Marsi) jaoks miljardeid aastaid tagasi.
Kuid enamik neist uuringutest on andnud andmeid, mis ei ole suutnud settepakendeid alammeetri skaalal lahendada. Selle asemel on satelliidipilte kasutatud suuremahuliste stratigraafiliste suhete määratlemiseks, näiteks sadestumismustrid mööda varasemaid veekanaleid. Teisisõnu, uuringud on keskendunud Marsile mineviku veevoogude olemasolu kataloogimisele rohkem kui pärast seda juhtunud.
Nagu Cardenas märkis, valis ta koos meeskonnaga teistsuguse lähenemisviisi, mis leidis, et Marsil on viimase 3,5 miljardi aasta jooksul toimunud muutusi. Nagu ta selgitas:
„Üldiselt on arvatud, et suur osa marsi pinnast pole eriti erinev kui see oli 3,5 miljardit aastat tagasi. Püüame näidata, et meie õppeala Aeolis Dorsa moodne pind on matmise, ekshumeerimise ja ebavõrdse erosiooni tagajärg ning ei saa eeldada, et tänapäevane pind esindab iidset pinda. Püüame tõepoolest näidata, et see, mida me täna näeme - tunnused, mida täna saame mõõta - on jõgede setteladestused, mitte tegelikud jõed. See on uskumatult oluline, kui mõistate, kui hakkate oma vaatlusi tõlgendama, ja see on sageli üks punkt. "
Cardenas ja tema meeskond kasutasid teadusuuringute huvides stereopaare kõrge eraldusvõimega pilte ja topograafilisi andmeid, mille on teinud konteksti kaamera (CTX) ja kõrgresolutsiooniga pildistamise teaduse eksperiment (HiRISE) Mars Reconnaissance Orbiteri (MRO) pardal. Seejärel ühendati need andmed pildistajate ja spektromeetrite integreeritud tarkvaraga (ISIS) - digitaalse pilditöötluspaketiga, mida kasutab USA geoloogiakeskus (USGS) - ja NASA Ames Stereo Pipeline'iga.
Need töötlevad paaritud pildid kõrglahutusega topograafilisteks andmeteks ja digitaalseteks kõrgmudeliteks (DEM), mida seejärel võrreldi Mars Orbiting Laser Altimeter (MOLA) instrumendi andmetega Mars Global Surveyor (MSG) pardal. Lõpptulemuseks oli rida DEM-e, mille eraldusvõime oli suurusjärgu võrra suurem kui miski varem toodetud.
Selle kõige jaoks suutsid Cardenas ja tema kolleegid tuvastada fluviaalsete hoiuste virnastamismustrid, märkida settelaadi muutusi ja soovitada nende loomise mehhanisme. Lisaks tutvustas meeskond uhiuut meetodit, et mõõta neid maardlaid jätnud jõgede voolusuunda, mis võimaldas neil näha, kuidas maastik on viimase paari miljardi aasta jooksul muutunud.
"Uuring näitab, et Marsil oli ~ 3,5 miljardit aastat tagasi suur veekogus ja et selle veekogu maht kasvas ja vähenes piisavalt aeglaselt, et jõe settel oleks aega stiilide kohandamiseks," ütles Cardenas. „See on rohkem kooskõlas aeglasemate kliimamuutustega ja vähem katastroofiliste hüdroloogiliste sündmustega. Aeolis Dorsa on paigutatud mööda iidset põhja ookeani hüpoteesitud rannajooni Marsil. Aeolis Dorsa ääres on huvitav leida rannikuäärseid jõevarusid, kuid see ei aita meid veekogu suurust (järv, ookean jne) piirata ”
Põhimõtteliselt järeldasid Cardenas ja tema kolleegid, et sarnaselt Maaga sundisid suure veekogu langevad ja tõusevad veetasemed nende uuringupiirkonnas moodustama paleo-orusid. Ja viisil, mis on sarnane tänapäeval Maal toimuvale, mõjutasid rannikualadele moodustunud jõgesid suure, allavoolu asuva veekogu veetaseme muutused.
Juba mõnda aega on olnud enesestmõistetav järeldus, et Marsi pind on surnud, selle omadused ajaliselt külmunud. Kuid nagu see uuring näitas, on maastik pärast atmosfääri ja pinnavee kadumist märkimisväärselt muutunud. Need leiud pakuvad kahtlemata huvi, kui läheneme meeskonnaga missiooni paigutamisele Marsi pinnale.
