Novos cálculos sugerem que vastas redes de vales que aranha através das terras altas do sul de Marte pode ter sido esculpida por um surpreendentemente pequeno volume de água. O estudo, publicado na edição de novembro da Planetary and Space Ciência, considera que o volume mínimo de água necessário para esculpir os vales poderia ter fluiu por em tão pouco como algumas centenas a 10.000 anos. Os resultados são consistentes com a ideia de que o antigo Marte pode ter sido frio e gelado, com água corrente esporadicamente na superfície em resposta às mudanças climáticas de curto prazo, dizem os pesquisadores da Universidade de Brown, que liderou o estudo.
"As redes de vales representam grande parte das provas por que muitos cientistas pensam que Marte antigo era quente e úmido, o que implica que havia uma grande quantidade de água que flui por um longo período de tempo - talvez milhões de anos", disse Jim Head, a Louis e Elizabeth Scherck Distinguished Professor das Ciências Geológicas e co-autor do novo papel. "Mas esta análise sugere que os vales poderia ter sido esculpido por um menor volume de água ao longo de um período de tempo mais curto potencialmente. Isso nos dá orientação sobre a tentativa de entender o que estava realmente acontecendo com o clima passado de Marte. "
As redes de vales de Marte foram descobertos durante a missão Mariner 9 em 1970. Os canais de ramificação, normalmente até quatro quilômetros de largura, muitas vezes se estendem por milhares de quilômetros através das montanhas do sul, algumas das superfícies mais antigas no Planeta Vermelho.
As águas que esculpidos dos vales são pensados para ter parado de correr tanto quanto 4 bilhões de anos atrás. Isso faz com que descobrir o quanto a água fluiu através dos vales "um cálculo muito difícil de fazer", disse Eliott Rosenberg, um estudante de graduação na Brown que liderou a pesquisa.
Para começar, Rosenberg precisava descobrir exatamente o quanto de sedimentos foram escavados a partir dos vales. Ele usou dados da Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) para obter uma área transversal média dos vales. Ele multiplicado pelo que as medições anteriores de o comprimento dos vales para obter um volume de sedimento.
A parte mais difícil, no entanto, foi descobrir quanta água que seria necessário para mover esse volume de sedimentos. Uma maneira de fazer que requer estimar a proporção de sedimentos e água que viajou pelos vales por unidade de tempo. Uma vez que os rios estão muito longe, pesquisadores anteriores só poderia fazer suposições à razão. Rosenberg queria encontrar algo um pouco mais concreto.
No decurso da sua investigação, ele se deparou com um relatório do Departamento de Transporte avaliar Texas quão bem diferentes tipos de túneis de drenagem são capazes de lidar com fluxos de sedimentos. Dentro desse relatório era de dados brutos sobre o transporte de fluidos e sedimentos para um grande número de rios e córregos. Usando esses dados, Rosenberg descobriu que podia obter uma estimativa razoável de a proporção de fluido / sedimento se ele poderia descobrir a força do fluxo.
"A força do fluxo através dos vales acaba por ser algo que podemos estimar", disse Rosenberg. "É uma função da inclinação dos vales - que se pode obter a partir dos dados MOLA - assim como a profundidade do fluxo e o tamanho dos grãos sobre o leito do rio, pois que afecta a rapidez com que a água pode fluir e quanto sedimentar ele pode pegar ", disse Rosenberg.
Usando a morfologia dos vales e equações hídricos estabelecidos, Rosenberg estimada a profundidade dos antigos rios de Marte ser entre 1 e 16 medidor de metros de profundidade, e uma dimensão mínima de grãos para estar entre 1 mm e 6,2 mm. O tamanho de grãos produzidos por esses cálculos teóricos acaba por ser uma estreita correspondência para o grão dimensiona o rover Curiosity encontrado na cratera Gale, uma boa confirmação da abordagem teórica.
Usando esses números, Rosenberg foi capaz de estimar a força do fluxo para os rios de Marte. Ele poderia então utilizar os dados brutos de rios da Terra para estimar um volume total de água.
Os cálculos indicavam um volume de entre três e 100 GEL (camada equivalente global). GEL é um termo comumente usado quando os cientistas discutem água em Marte. Isso significa que se alguém fosse tirar toda a água que fluiu através dos vales ao longo do tempo e espalhá-lo uniformemente em toda a superfície de Marte, seria entre três e 100 metros de profundidade. Isso pode soar como uma grande quantidade de água, mas é, na verdade, uma pequena quantidade é bem assim, dizem os pesquisadores. Marte é considerado um lugar muito seco no presente, mas o seu inventário água corrente, a maioria dos quais está preso em calotas de gelo congelados, é de cerca de 34 metros GEL.
"Isto significa que a quantidade de água que pode calcular fluíram através dos vales é na mesma ordem que a quantidade de água no planeta hoje", disse o chefe. "A implicação aqui é que os vales podem muito bem ter sido esculpida por um volume muito menor de água do que muitas pessoas que se pensava."
Rosenberg e Chefe estimam que o volume de água gerados por estes cálculos poderia ter fluído através dos vales em algumas centenas de anos para 10.000 anos. Esse é um período muito mais curto do que os milhões de anos de água que flui muitas vezes previstos para o início de Marte.
Os pesquisadores apontam que os pressupostos que eles usaram visavam encontrar a quantidade mínima de água necessária para esculpir os vales. Poderia realmente ter sido mais, mas não necessariamente precisa ser.
"O que estamos dizendo é que você ainda poderia formar estes vales mesmo que Marte antigo não era todas as bolas de praia e cabanas", disse Head. "O modelo quente e úmido de Marte antigo é muito difícil de conciliar com as estimativas do antigo clima marciano. Este trabalho faz o caso que estas redes de vales ainda poderia formar se Marte foi frio e gelado com períodos mais curtos água corrente ".
O Galaxy diário via Universidade Brown
Crédito da imagem: NASA / USGS
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