Wąwozy marsjańskie zostały utworzone przez przepływ piasku

W 1999 roku sonda Mars Global Surveyor przesłała kilka niezwykłych zdjęć powierzchni Czerwonej Planety. Pokazali wąwozy wyrzeźbione na zboczach marsjańskich wzgórz na średnich szerokościach geograficznych planety.

Na Ziemi tworzą się takie same żleby i tutaj ich istnienie jest wynikiem erozji wodnej. Różni geolodzy planetarni natychmiast sugerowali, że podobny proces musi zachodzić na Marsie. Myśleli, że za to odpowiedzialny musi być jakiś płyn.

To ekscytujący pomysł, ale pełen problemów. Ostatnie dowody z łazików marsjańskich sugerują, że woda w stanie ciekłym kiedyś płynęła po powierzchni Marsa, ale dawno temu w przeszłości planety. Z kolei wąwozy dostrzeżone przez Global Surveyor mają prawdopodobnie zaledwie kilka milionów lat i w tym okresie marsjańska atmosfera była zbyt zimna i rzadka dla wody w stanie ciekłym.

Aby temu przeciwdziałać, geolodzy twierdzą, że jakiś inny mechanizm grzewczy może spowodować przepływ ciekłej wody z podziemnej warstwy wodonośnej. Ale wąwozy wydają się być wynikiem powtarzających się przepływów, więc jeśli to wyjaśnienie jest poprawne, musi istnieć mechanizm, który uzupełnia warstwy wodonośne. Na Ziemi tym mechanizmem jest deszcz. Na Marsie taki mechanizm jest oczywiście nieobecny.

Istnieje jednak inna możliwość. Być może żleby są spowodowane przepływem piasku i kurzu. Wiadomo, że podobne wąwozy występują na wydmach na Ziemi, ale tylko wtedy, gdy nachylenie zbocza przekracza pewien krytyczny próg. Problem z marsjańskimi wąwozami polega na tym, że większość zboczy nie jest wystarczająco stroma, aby ten proces mógł zajść.

Dzisiaj Yolanda Cedillo-Flores i Héctor Javier Durand-Manterola z Universidad Nacional Autónoma de México proponują rozwiązanie tej zagadki. Ich pomysł polega na tym, że wąwozy powstają, gdy dwutlenek węgla w ziemi sublimuje, powodując fluidyzację piasku.

To rozwiązuje szereg problemów. Po pierwsze, umożliwia spływanie piasku po zboczach wzgórz, które są znacznie mniej płytkie niż próg krytyczny. Wyjaśnia również, w jaki sposób wąwozy tworzą się w wyniku działania powtarzających się przepływów przez długi czas. Ich pomysł polega na tym, że dwutlenek węgla osadza się na ziemi w zimnych okresach i jest pokryty niesionym przez wiatr pyłem. Dwutlenek węgla sublimuje w cieplejszych okresach, powodując spływanie piasku w dół.

Teoria ta wyjaśnia również, dlaczego wąwozy tworzą się głównie na średnich szerokościach geograficznych, a nie na równiku czy biegunach. Na biegunach rzadko nagrzewa się na tyle, by regularnie podgrzewać przysypany piaskiem dwutlenek węgla, a na równiku jest zbyt ciepło, by mógł się on uformować. Tak więc średnie szerokości geograficzne są najlepszym miejscem do tworzenia wąwozów.

Cedillo-Flores i Durand-Manterola próbują przypieczętować umowę, odtwarzając w swoim laboratorium warunki dla formowania się marsjańskiego wąwozu, wprowadzając powietrze do złoża piasku. Rzeczywiście, ten proces prowadzi do tworzenia marsjańskich wąwozów pod kątami znacznie poniżej krytycznego progu (patrz rysunek powyżej).

Istnieje kilka ważnych różnic między eksperymentalnymi wąwozami a tymi, które tworzą się na Marsie, na przykład ich długość. Jednak naukowcy twierdzą, że można to wytłumaczyć różnicą między sposobem wstrzykiwania powietrza do piasku a sublimacją dwutlenku węgla.

Co najlepsze, nowa teoria nie wymaga żadnych specjalnych hipotez dotyczących Czerwonej Planety. Nasz model nie wymaga egzotycznych warunków; tylko te znalezione obecnie na Marsie, powiedzmy Cedillo-Flores i Durand-Manterola.

To przekonujące wyjaśnienie powstawania marsjańskich wąwozów. I będzie to poważny cios dla tych, którzy szukają śladów wody w stanie ciekłym na powierzchni Marsa (i sugerowanej przez to możliwości życia).

Woda może nadal być obecna na Marsie, ale coraz wyraźniej widać, że w Układzie Słonecznym są lepsze miejsca, w których astrobiolodzy mogą skupić swoją uwagę.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1004.5417 : Wąwozy marsjańskie: wytwarzane przez fluidyzację suchego materiału

ukryć