Il cratere Jezero è un paleolago e un potenziale sito di atterraggio per la missione del rover Mars 2020 della NASA per cercare la vita passata. Nella parte superiore destra del cratere è visibile il canyon di sbocco scavato dall'inondazione. Le insenature sul lato destro sono state scavate da antichi fiumi. Credito:NASA/Tim Goudge.
Oggi, la maggior parte dell'acqua su Marte è rinchiusa in calotte ghiacciate. Ma miliardi di anni fa scorreva liberamente sulla superficie, formando fiumi impetuosi che sfociavano in crateri, formare laghi e mari. Una nuova ricerca condotta dall'Università del Texas ad Austin ha trovato prove che a volte i laghi assorbono così tanta acqua da traboccare e scoppiare dai lati dei loro bacini, creando inondazioni catastrofiche che hanno scavato canyon molto rapidamente, forse nel giro di poche settimane.
I risultati suggeriscono che i processi geologici catastrofici potrebbero aver avuto un ruolo importante nel plasmare il paesaggio di Marte e di altri mondi senza tettonica a zolle, ha detto l'autore principale Tim Goudge, un ricercatore post-dottorato presso la UT Jackson School of Geosciences che inizierà come assistente professore presso la scuola nel 2019.
"Questi laghi violati sono abbastanza comuni e alcuni di loro sono piuttosto grandi, alcuni grandi come il Mar Caspio, " ha detto Goudge. "Quindi pensiamo che questo tipo di catastrofiche inondazioni da straripamento e una rapida incisione dei canyon di sbocco fosse probabilmente abbastanza importante sulla superficie di Marte primitivo".
La ricerca è stata pubblicata il 16 novembre sulla rivista Geologia . I coautori includono lo scienziato della NASA Caleb Fassett e il professore della Jackson School e Associate Dean of Research David Mohrig.
Dallo studio delle formazioni rocciose da immagini satellitari, gli scienziati sanno che un tempo centinaia di crateri sulla superficie di Marte erano pieni d'acqua. Più di 200 di questi "paleolakes" hanno canyon di sbocco lunghi da decine a centinaia di chilometri e larghi diversi chilometri scavati dall'acqua che scorre dagli antichi laghi.
Però, fino a questo studio, non era noto se i canyon fossero stati scavati gradualmente nel corso di milioni di anni o scavati rapidamente da singole inondazioni.
Il Palouse River Canyon fa parte delle Channeled Scablands, una caratteristica geologica nella parte orientale di Washington che è stata scolpita da inondazioni catastrofiche durante l'ultima era glaciale. I ricercatori hanno scoperto che grandi inondazioni su Marte e sulla Terra scolpiscono la terra in modo simile. Credito:Keith Ewing
Utilizzando foto ad alta risoluzione scattate dal satellite Mars Reconnaissance Orbiter della NASA, i ricercatori hanno esaminato la topografia degli sbocchi e dei bordi del cratere e hanno trovato una correlazione tra le dimensioni dello sbocco e il volume di acqua che si prevede venga rilasciato durante un grande evento di inondazione. Se invece lo sbocco si fosse progressivamente ridotto nel tempo, la relazione tra volume d'acqua e dimensione dell'uscita probabilmente non reggerebbe, disse Gouda.
In totale, i ricercatori hanno esaminato 24 paleolakes e i loro canyon di sbocco attraverso il Pianeta Rosso. Uno dei paleolachi esaminati nello studio, Cratere Jezero, è un potenziale sito di atterraggio per la missione rover Mars 2020 della NASA alla ricerca di segni di vita passata. Goudge e Fassett hanno proposto il cratere come sito di atterraggio sulla base di studi precedenti che hanno scoperto che conteneva acqua per lunghi periodi nel passato di Marte.
Mentre enormi inondazioni che scorrono dai crateri marziani potrebbero sembrare una scena in un romanzo di fantascienza, un processo simile si verifica sulla Terra quando i laghi arginati dai ghiacciai rompono le loro barriere di ghiaccio. I ricercatori hanno scoperto che la somiglianza è più che superficiale. Finché si tiene conto della gravità, le inondazioni creano sbocchi con forme simili sia sulla Terra che su Marte.
"Questo ci dice che le cose che sono diverse tra i pianeti non sono importanti quanto la fisica di base del processo di trabocco e le dimensioni del bacino, " Ha detto Goudge. "Puoi imparare di più su questo processo confrontando diversi pianeti invece di pensare solo a ciò che sta accadendo sulla Terra o a ciò che sta accadendo su Marte".
Sebbene le grandi inondazioni su Marte e sulla Terra siano governate dalla stessa meccanica, si inseriscono in diversi paradigmi geologici. Sulla terra, il movimento lento e costante delle placche tettoniche cambia drasticamente la superficie del pianeta nel corso di milioni di anni. In contrasto, la mancanza di tettonica a zolle su Marte significa che eventi catastrofici, come inondazioni e impatti di asteroidi, creano rapidamente cambiamenti che possono equivalere a cambiamenti quasi permanenti nel paesaggio.
"Il paesaggio sulla Terra non preserva i grandi laghi per molto tempo, " Ha detto Fassett. "Ma su Marte ... questi canyon sono stati lì per 3,7 miliardi di anni, un tempo molto lungo, e ci dà un'idea di come fosse l'acqua superficiale del tempo profondo su Marte".
