W czasie tworzenie mapy depozytów skalnych Valles Marineris, największego systemu kanionów w Układzie Słonecznym, odkryto dowody na proces lityfikacji (twardnienia skały okruchowej) piaszczystych pól wydmowych, donosi Matthew Chojnacki, badacz Planetary Science Institute.
Near perfectly-preserved billion-year-old Martian dunes are spilling Mars’ secrets to scientists. Check out what @planetarysci scientist Matthew Chojnacki told me about this HiRISE image. https://t.co/1Y3fI4c0vP @NASAJPL #nasa #mars pic.twitter.com/TjAdYkXSZq
— Amy Oliver (@nerdyastronomer) October 7, 2020
Dzięki grantowi NASA mógł skorzystać z danych topograficznych zbieranych z pomocą instrumentu HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment), systemu przetwarzania obrazu pracującego na pokładzie marsjańskiej sondy kosmicznej Mars Reconnaissance Orbiter.
Analiza geologiczna nowoodkrytych marsjańskich wydm i procesów, której je kształtowały, znalazła się w czasopiśmie ”Journal of Geophysical Research Planets” (”Ancient Martian Aeolian Sand Dune Deposits Recorded in the Stratigraphy of Valles Marineris and Implications for Past Climates”
O ile kształtowane przez wiatr formy geologiczne są na Marsie czy Ziemi czymś zwyczajnym, to odnalezienie takich, których nie pochłonęła erozja jest czymś wartym uwagi i głębszego badania. Według Chojnackiego wydmy znalezione w najszerszym segmencie systemu kanionów, czyli Melas Chasma, mają ok. miliarda lat. Wyliczył to bazując m.in. na tempie ziemskich procesów erozji.
– Rozmiarem i sposobem rozmieszczenia stare wydmy nie różnią się w specjalnie od współczesnych swoich odpowiedników. Sugerujemy więc, że klimat i ciśnienie atmosferyczne panujące w momencie tworzenia się wydm miliard lat temu było podobne do obecnej sytuacji na planecie – napisał Chojnacki. W towarzyszącej badaniu informacji prasowej naukowiec zwrócił uwagę, że erozja powierzchniowa i ewolucja krajobrazu Marsa i Ziemi znacznie się od siebie różnią.
– Woda i tektonika, które stale kształtują powierzchnię naszego globu, nie są czynnikiem zmian na Czerwonej Planecie. Patrząc na te struktury geologiczne mamy okazję nauczyć się czegoś o historii Marsa. Pola wydm znalezione wewnątrz Valles Marineris zdradzają niezwykłe bogactwo geologiczne tego regionu. Te same procesy przemieszczania się piasku i lityfikacji trwają tam niezmiennie przez większą część nowszej historii planety – wyjaśnia naukowiec.
Wydmy uformowane miliard lat temu na Marsie podobne do tych powstających obecnie fot. NASA/JPL/University of Arizona
Według Chojnackiego kierunki głównych wiatrów tworzących paleowydmy, owe skamieniałe fale piachu, nie zmieniły się zbytnio w czasie. Fakt, że nowe wydmy mają podobny rozmiar i są podobnie rozmieszczone względem siebie wskazuje z kolei, że miliard lat temu ciśnienie atmosferyczne na Marsie było podobne do tego dzisiaj.
– Niektóre z wydm przysypane zostały dziesiątkami metrów materiału, najpewniej skutkiem silnej erupcji wulkanicznej. Niewiele później jakiś lotny związek (ang. volatile compoud) musiał wejść w kontakt z już ubitym piaskiem wydm i doprowadził do ich utwardzenia, zamrażając w czasie fale piachu przelewające się przez kanion Melas Chasma – zauważa serwis Science Alert.
Dokładnie ten sam typ procesu można zobaczyć na Ziemi gdy wody gruntowe przechodzą przez częściowo zasypaną wydmę. Tworzącą się wówczas warstwę zlityfikowanego piasku można dziś oglądać np. w postaci bajkowych struktur skał piaskowcowych w parku narodowym Zion w Stanach Zjednoczonych.