Koristeći udarne kratere kao alat za upoznavanje, naučnik Instituta za planetarnu nauku Aleksandar Morgan odredio je maksimalne vremenske okvire za formiranje mreža marsovskih dolina koje je oblikovala tekuća voda.
„Mars je danas globalna pustinja, ali njegova površina čuva opsežne dokaze o vodi koja je tekla u prošlosti, uključujući ono što se čini da su rečne doline. Vremenska skala u kojoj su se ove doline formirale ima velike implikacije na nastanjivost ranog Marsa, kao što su duge ere sa stabilnom tečnom vodom bila bi pogodnija za život“, rekao je Morgan, jedini autor knjige „Nova maksimalna ograničenja u eri formiranja mreže marsovskih dolina“ koja se pojavljuje u pismima o Zemlji i planetarnoj nauci.
Mreže marsovskih dolina formirane su pre više od 3 milijarde godina i dugo su se smatrale među najjačim dokazima tečne vode na ranom Marsu. Prethodni radovi su otkrili da je bilo potrebno najmanje desetine hiljada godina da se ove doline erodiraju, ali učestalost događaja toka, a time i ukupna vremenska era tokom koje su doline formirane, nije ograničena.
„U ovoj studiji, koristio sam kratere koji prethode i postdatiraju sisteme dolina da postavim maksimalne granice od stotina miliona godina za eru tokom koje su se ovi sistemi formirali. Prethodni rad je određivao samo minimalne vremenske okvire, tako da ovi novi rezultati pružaju gornju granicu za vremenska skala u kojoj su marsovske doline bile aktivne“, rekao je Morgan.
„S obzirom na ono što znamo o stopama erozije na ranom Marsu, duži vremenski okviri impliciraju da su uslovi koji su dozvoljavali reke bili veoma isprekidani, sa dugim sušnim periodima ispresecanim kratkim epizodama fluvijalne aktivnosti.“
Naučnici koji proučavaju rani Mars su istorijski imali tendenciju da padnu u jedan od dva tabora: rani Mars je bio ili „topao i mokar“ sa okeanom, ili je bio „hladno i ledeno“ sa masivnim ledenim pokrivačima.
„Tokom protekle decenije, shvatili smo da su ovi deskriptori previše opšti i da zapravo nema smisla pokušavati da sažimamo stotine miliona godina klimatske istorije u opis od dve reči“, rekao je Morgan.
„Kao i Zemlja, rani Mars je bio složen, a uslovi koji su dozvoljavali površinsku vodu verovatno su se značajno razlikovali. Zemlja je tokom svoje istorije pretrpela ogromne klimatske promene—na primer, pre 20.000 godina, oblast koja je sada Čikago bila je ispod pola milje leda— i površinski uslovi koji su dozvoljavali reke na ranom Marsu takođe su verovatno rasli i opadali.“
Rezultati sugerišu da su reke na Marsu erodirale veoma sporom brzinom, slično delovima pustinje Atakama u Čileu. Jedno od objašnjenja je da je erozija možda bila inhibirana akumulacijom velikih kamenih gromada na koritu reke, koje se nisu mogle dalje razbiti.
Drugo objašnjenje je da su reke tekle veoma retko, možda samo 0,001% vremena. To bi impliciralo da su reke na Marsu generalno suve, ali bi mogle postati aktivne kada vulkanska aktivnost ili varijacije u aksijalnom nagibu planete i orbiti oko Sunca zagreju površinu Marsa. Ove dugoročne klimatske promene se dešavaju i na Zemlji (gde se zovu Milankovičevi ciklusi) i odgovorne su za nedavne glacijalne periode na Zemlji.
„U kratkim vremenskim okvirima, rečni tok se kontroliše padavinama ili topljenjem snega uzvodno. Tokom dužih vremenskih perioda, reke na Zemlji su pod uticajem klimatskih promena“, rekao je Morgan. „Na primer, pre 20.000 godina, postojala su velika jezera i veće reke širom današnje Nevade. Marsovske reke bi funkcionisale na sličan način, sa kratkoročnom promenljivošću usled oluja ili topljenja snega, i dugoročnom promenljivošću usled promena u okretanju planete i orbiti oko Sunca“.
