Inondazioni veloci e furiose dai crateri alluvionali hanno formato la superficie di Marte

A terra, l’erosione del fiume è solitamente un processo lento. ma su MarteSecondo un nuovo studio condotto da ricercatori dell’Università del Texas ad Austin, massicce inondazioni dai laghi di crateri hanno avuto un ruolo importante nel modellare la superficie di Marte, scavando profonde fessure e spostando enormi quantità di sedimenti.

Lo studio è stato pubblicato oggi (29 settembre 2021) in temperamento natura, ha scoperto che le inondazioni, che potrebbero essere durate solo settimane, hanno eroso un sedimento più che sufficiente per riempire il Lago Superiore e il Lago Ontario.

«Se pensiamo a come i sedimenti sono stati trasportati attraverso il paesaggio sull’antico Marte, l’inondazione causata dalla penetrazione del lago è stata un processo davvero importante a livello globale», ha affermato l’autore principale Tim Judge, assistente professore presso la School of Earth Sciences di UT Jackson. «E questo è un risultato in qualche modo sorprendente perché sono state viste come anomalie una tantum per molto tempo».

I resti di un ex lago di cratere su Marte circondato da altri crateri più piccoli. Il grande sbocco in alto a sinistra si è formato durante l’evento di penetrazione del cratere. Credito: Goudge et al.

I laghi del cratere erano comuni su Marte miliardi di anni fa, quando la superficie del Pianeta Rosso aveva acqua liquida. Alcuni crateri possono contenere acqua di mare di piccole dimensioni. Ma quando l’acqua diventa troppo da trattenere, sfonda l’orlo del cratere, causando inondazioni catastrofiche che hanno scavato valli fluviali nella loro scia. un Studio 2019 Guidato da Goudge, ha stabilito che questi eventi sono accaduti rapidamente.

Le immagini di telerilevamento scattate dai satelliti in orbita attorno a Marte hanno permesso agli scienziati di studiare i resti dei laghi dei crateri marziani penetranti. Tuttavia, i laghi vulcanici e le valli fluviali sono stati per lo più studiati su base individuale, ha affermato Goudge. Questo è il primo studio che esamina come i 262 laghi che si sono infiltrati nel Pianeta Rosso hanno formato la superficie di Marte nel suo insieme.

La ricerca ha richiesto una revisione di un catalogo preesistente delle valli fluviali su Marte e la classificazione delle valli in due categorie: valli che hanno avuto inizio all’orlo del cratere, indicando che si sono formate durante un’inondazione penetrante di un lago, e valli che si sono formate altrove sul paesaggio, che suggeriscono una formazione più graduale con il passare del tempo.

Una mappa globale di Marte che mostra le valli fluviali intorno al Pianeta Rosso. Le valli fluviali formate dai fori dei laghi del cratere sono in bianco. Le valli fluviali che via via si sono formate nel tempo diventano nere. Credito: Goudge et al.

Da lì, gli scienziati hanno confrontato la profondità, la lunghezza e le dimensioni di diversi tipi di valli e hanno scoperto che le valli fluviali formate da lacune in un lago del cratere erodono circa un quarto del volume della valle del fiume del Pianeta Rosso, nonostante solo la sua formazione. 3% della lunghezza totale della valle.

«Questa discrepanza è dovuta al fatto che i canyon di sbocco sono molto più profondi di altre valli», ha detto il coautore dello studio Alexander Morgan, ricercatore presso il Planetary Science Institute.

A 559 piedi (170,5 m), la profondità media della valle del fiume penetrante è più del doppio di quella di altre valli fluviali create gradualmente nel tempo, che in media sono circa 254 piedi (77,5 m).

Inoltre, sebbene le faglie compaiano in un momento geologico, possono avere un effetto duraturo sul paesaggio circostante. Lo studio indica che i burroni vagavano per i canyon così in profondità che potrebbero aver influenzato la formazione di altre valli fluviali vicine. Gli autori hanno affermato che questa è una possibile spiegazione alternativa per il terreno unico della valle del fiume marziano solitamente attribuito al clima.

Lo studio mostra che le fatiscenti valli fluviali del lago hanno svolto un ruolo importante nel modellare la superficie di Marte, ma Goudge ha affermato che è anche una lezione di previsioni. La geologia del terreno ha eliminato la maggior parte dei crateri e reso l’erosione fluviale un processo lento e nella maggior parte dei casi costante. Ma questo non significa che funzionerà in questo modo in altri mondi.

«Quando fai il pieno [the craters] Con l’acqua, c’è molta energia immagazzinata lì per essere rilasciata», ha detto Goudge. «Ha senso che Marte, in questo caso, sia più incline alla morfologia della catastrofe rispetto alla Terra».

Riferimento: «The Significance of Canyon Penetrating Lake Floods in Early Mars» di Timothy A. temperamento natura.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03860-1

Altri coautori dello studio sono Gaya Stackie de Kwai, ricercatrice post-dottorato presso la Jackson School, e Caleb Fassett, scienziato planetario presso NASA Centro di volo spaziale Marshall.

La NASA ha finanziato la ricerca.