Al enige tijd, wetenschappers weten dat Mars ooit een veel warmere en nattere omgeving was dan nu. Echter, tussen 4,2 en 3,7 miljard jaar geleden, de atmosfeer werd langzaam verdreven, die het oppervlak veranderde in de koude en uitgedroogde plek die we vandaag kennen. Zelfs nadat meerdere missies de aanwezigheid van oude meerbeddingen en rivieren hebben bevestigd, er zijn nog steeds onbeantwoorde vragen over hoeveel water Mars ooit had.

Een van de belangrijkste onbeantwoorde vragen is of er ooit grote zeeën of een oceaan hebben bestaan ​​in de noordelijke laaglanden. Volgens een nieuwe studie van een internationaal team van wetenschappers, het oude riviersysteem van Hypanis Valles is eigenlijk de overblijfselen van een rivierdelta. De aanwezigheid van dit geologische kenmerk is een aanwijzing dat dit riviersysteem ooit uitmondde in een oude Marszee op het noordelijk halfrond van Mars.

Ter wille van hun studie, getiteld "The Hypanis Valles delta:The last highstand of a sea on early Mars?" die onlangs in het tijdschrift verscheen Aardse en planetaire wetenschapsbrieven , het internationale team heeft gegevens van de Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) en de Mars Odyssey-sonde van 2001 geraadpleegd om de morfologie te onderzoeken, sedimentaire architectuur, en depositieomgeving van de regio Hypanis Valles.

Deze delta scheidt de zuidelijke hooglanden van de noordelijke laaglanden, waar ooit een oude oceaan zou hebben bestaan ​​- een theorie die onbewezen is gebleven. Gebaseerd op gegevens van het MRO's High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE)-instrument en het Odyssey's THErmal EMission Imaging System (THEMIS) uit 2001, het team vond overtuigend bewijs dat een grote hoeveelheid water ooit het noordelijke derde deel van Mars bedekte.

Zoals Joel Davis – een postdoctoraal onderzoeker in de Planetary Surface Group van het Natural History Museum en een co-auteur van het artikel – uitlegde in een recent NHM-persbericht:

"Een Martiaanse oceaan betekent dat Mars waarschijnlijk een zeer aardachtige watercyclus had, met rivieren, meren, en nu oceanen, die waarschijnlijk allemaal samenwerkten als onderdeel van een planeetbreed systeem. We denken dat deze aardachtige hydrologische cyclus ongeveer 3,7 miljard jaar geleden actief was, en begon een tijdje daarna af te sluiten. Onze studie is geen definitief bewijs voor een oceaan, maar deze geologische kenmerken zijn heel moeilijk te verklaren zonder een."

Bepalen of Mars in het verleden al dan niet staande watermassa's had, was geen gemakkelijke uitdaging, vooral omdat Mars het soort schijnbare aanduidingen van meren en oceanen op het oppervlak mist (zoals fijnkorrelige zandafzettingen of heldere kustlijnen). Als resultaat, wetenschappers moesten op zoek naar andere manieren om te identificeren waar water stroomde en zand werd afgezet, dat is waar sedimentaire fans in het spel komen.

In dit geval, de geïdentificeerde ventilator was een rivierdelta, die zich vormen wanneer een rivier vertraagt ​​​​in de aanwezigheid van een langzamer stromend of stilstaand water. Dit zorgt ervoor dat eventuele kleine sedimenten die door de rivier worden meegevoerd, op de grond neerslaan en na verloop van tijd geologische kenmerken vormen (bijvoorbeeld kleine eilanden aan de monding van de rivier). Vroeger, rivierdelta's zijn gevonden op Mars, maar alleen in kraters waar water in een meer stroomde.

Voorbeeld, de Curiosity-rover, die de Gale Crater bestudeert sinds hij daar in 2012 landde heeft overvloedig bewijs ontdekt dat de krater ooit een meer was. Dit bewijs omvatte kleimineralen aan de voet van Mount Sharp, evenals sedimentaire afzettingen en kanalen ontdekt in de kraterwand en Mount Sharp die alleen konden worden verklaard door water dat de krater instroomde.

Dankzij hun studie wetenschappers kunnen nu met zekerheid zeggen dat de Hypanis-sedimentventilator het bewijs is van een stilstaand water dat groot genoeg is om een ​​oceaan te zijn. Hun onderzoek geeft ook aan hoe de oceaan zich terugtrok toen het klimaat geleidelijk kouder en droger werd. In principe, toen de zeespiegel met bijna 500 meter daalde, de Hypanis-delta begon daardoor naar buiten te groeien.

Eindelijk, ze bepaalden dat ongeveer 3,6 miljard jaar geleden, het watersysteem droogde op en verdween, wat overeenkomt met het moment waarop Mars het grootste deel van zijn oude atmosfeer verloor. Sinds die tijd, geen enkel water heeft aan het oppervlak kunnen bestaan ​​in een andere vorm dan ijs - met uitzondering van een ondergronds meer dat onlangs is ontdekt.

Zoals Dr. Peter Fawdon, een postdoctoraal onderzoeksmedewerker van de Open Universiteit en de hoofdauteur van de studie, uitgelegd:

"Het onderzoek heeft aanzienlijk bijgedragen aan ons begrip van het klimaat op het vroege Mars, waarvan we nu weten dat die van een waterkringloop vergelijkbaar met die van de aarde veranderde in een koude, woestijnachtig landschap in een relatief korte periode. We zouden graag een beter inzicht krijgen in hoeveel van deze rivierdelta's er op Mars bestaan, zodat we de positie en grootte van zijn oude zeeën kunnen bepalen."

Deze studie heeft niet alleen het definitieve bewijs geleverd dat ze een oceaan op Mars zijn, het is ook belangrijk omdat de kustlijn van deze oude oceaan dicht bij de plek ligt waar de ExoMars 2020- en Mars 2020-rovers de komende jaren zullen landen. Het feit dat daar ooit een oceaan bestond, vergroot de kans dat deze rovers bewijs zullen vinden van vroeger leven op Mars - wat hun primaire doel is.

In de loop van de vorige eeuw is ons collectieve begrip van Mars is drastisch veranderd. Ooit gedacht dat het een planeet was, doorkruist door kanalen en bewoond door kleine groene mannetjes, de eerste robotmissies naar de Rode Planeet onthulden een bevroren landschap dat vijandig stond tegenover het leven. Echter, in de afgelopen decennia, er is bewijs naar voren gekomen dat aantoont dat Mars in het verleden mogelijk het leven heeft ondersteund.

En hoewel er vandaag de dag misschien wel of geen leven is, Mars blijft een dynamische en fascinerende plek die ons veel kan leren over de geschiedenis en evolutie van ons zonnestelsel. Echter, als er nog microben te vinden zijn op de Rode Planeet, de ExoMars 2020- en de Mars 2020-rovers zijn waarschijnlijk degenen die het zullen vinden.