Een nieuwe studie onder leiding van geografieprofessor Wei Luo van de Northern Illinois University berekent de hoeveelheid water die nodig is om het oude netwerk van valleien op Mars te kerven en concludeert dat het oppervlak van de Rode Planeet ooit veel wateriger was dan eerder werd gedacht.

De studie ondersteunt het idee dat Mars ooit een warmer klimaat en een actieve hydrologische cyclus had, met water dat verdampt uit een oude oceaan, terugkeren naar de oppervlakte als regenval en het uitgebreide netwerk van valleien van de planeet uithollen.

Satellieten die rond Mars en rovers op het oppervlak cirkelen, hebben wetenschappers overtuigend bewijs geleverd dat water miljarden jaren geleden heeft bijgedragen aan het vormgeven van het landschap van de planeet. Maar er zijn vragen blijven hangen over hoeveel water er daadwerkelijk op de planeet stroomde, en de oceaanhypothese is fel bediscussieerd.

In de nieuwe studie gepubliceerd op 5 juni in het online tijdschrift Natuurcommunicatie , Luo en collega's gebruikten een innovatief algoritme om het volume van de holteruimte in de valleien van Mars en de hoeveelheid water die nodig zou zijn geweest om die holtes door erosie in de loop van de tijd te creëren, nauwkeuriger te berekenen. De meeste valleinetwerken zijn meer dan 3 miljard jaar oud.

"Onze meest conservatieve schattingen van het wereldwijde volume van de Mars-valleinetwerken en de cumulatieve hoeveelheid water die nodig is om die valleien te kerven, zijn minstens 10 keer groter dan de meeste eerdere schattingen, ' zei Luo.

Aanvullend, de nieuwe schatting van de hoeveelheid water die nodig is om de valleien te vormen is minstens één orde van grootte groter dan het volume van een veronderstelde oceaan en 4, 000 keer het volume van de dalholtes, zei Luo.

"Dat betekent dat water vele malen door de valleisystemen op Mars moet zijn gerecycleerd, en er is een groot open water of oceaan nodig om zo'n actief fietsen te vergemakkelijken, " zei Luo. "Ik zou me de vroege Mars voorstellen als vergelijkbaar met wat we op aarde hebben - met een oceaan, meren, stromende rivieren en regen."

Maar een groot stuk van de puzzel ontbreekt, hij voegde toe, omdat klimaatmodellen er niet in zijn geslaagd een vroeg Marsklimaat te reproduceren dat voldoende warm genoeg is om een ​​actieve hydrologische cyclus te bevorderen.

"Mars is veel verder van de zon verwijderd dan de aarde, en toen de zon jonger was, het was niet zo helder als het nu is, "Zei Luo. "Dus er is nog veel werk aan de winkel om het bewijs voor meer water met elkaar te verzoenen."

NASA's Mars Data Analysis Program heeft financiering verstrekt om het onderzoek uit te voeren. Professor Alan Howard van de Universiteit van Virginia en NIU Ph.D. student Xuezhi Cang werkte mee aan het onderzoek en was co-auteur van de Natuurcommunicatie artikel.

Om het volume van de valleinetwerken van Mars wereldwijd te bepalen, de wetenschappers ontwikkelden computeralgoritmen, gebaseerd op die welke worden gebruikt in terrestrische laser-gegenereerde data-analyses met een zeer hoge resolutie. Ze pasten de algoritmen toe op de gegevens van het digitale hoogtemodel, het schatten van de diepte van alle valleien van Mars op pixelniveau.

"De toename van het geschatte volume van de vallei-erosie in deze studie is voornamelijk het gevolg van het in aanmerking nemen van de incisie van de vele kleine zijrivieren die afwateren in de belangrijkste valleien, ", aldus co-auteur Howard.