Een groot aantal van de valleinetwerken die het oppervlak van Mars met littekens bedekten, werden uitgehouwen door smeltend water onder gletsjerijs, niet door vrij stromende rivieren zoals eerder werd gedacht, volgens nieuw UBC-onderzoek dat vandaag is gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen . De bevindingen werpen effectief koud water op de dominante "warme en natte oude Mars"-hypothese, die stelt dat rivieren, regenval en oceanen bestonden ooit op de rode planeet.

Om tot deze conclusie te komen, hoofdauteur Anna Grau Galofre, voormalig Ph.D. student in de afdeling aarde, oceaan- en atmosferische wetenschappen, ontwikkelde en gebruikte nieuwe technieken om duizenden Martiaanse valleien te onderzoeken. Zij en haar co-auteurs vergeleken ook de valleien van Mars met de subglaciale kanalen in de Canadese Arctische archipel en ontdekten opvallende overeenkomsten.

"De afgelopen 40 jaar sinds de valleien van Mars voor het eerst werden ontdekt, de veronderstelling was dat er ooit rivieren op Mars stroomden, het eroderen en ontstaan ​​van al deze valleien, " zegt Grau Galofre. "Maar er zijn honderden valleien op Mars, en ze zien er heel anders uit. Als je vanuit een satelliet naar de aarde kijkt, zie je veel valleien:sommige zijn gemaakt door rivieren, sommige gemaakt door gletsjers, sommige gemaakt door andere processen, en elk type heeft een kenmerkende vorm. Mars is vergelijkbaar, in die valleien die er heel anders uitzien, wat suggereert dat er veel processen in het spel waren om ze te kerven."

De overeenkomst tussen veel Martiaanse valleien en de subglaciale kanalen op het eiland Devon in het Canadese Noordpoolgebied motiveerde de auteurs om hun vergelijkende studie uit te voeren. "Devon Island is een van de beste analogen die we hebben voor Mars hier op aarde - het is een koude, droog, poolwoestijn, en de ijstijd is grotendeels gebaseerd op koude, " zegt co-auteur Gordon Osinski, professor in de afdeling aardwetenschappen van de Western University en het Institute for Earth and Space Exploration.

In totaal, de onderzoekers analyseerden meer dan 10, 000 Martiaanse valleien, met behulp van een nieuw algoritme om hun onderliggende erosieprocessen af ​​te leiden. "Deze resultaten zijn het eerste bewijs voor uitgebreide subglaciale erosie die wordt veroorzaakt door gekanaliseerde smeltwaterafvoer onder een oude ijskap op Mars, " zegt co-auteur Mark Jellinek, professor in de afdeling aarde van UBC, oceaan- en atmosferische wetenschappen. "De bevindingen tonen aan dat slechts een fractie van de valleinetwerken overeenkomt met patronen die typerend zijn voor oppervlaktewatererosie, wat in schril contrast staat met het conventionele beeld. Het gebruik van de geomorfologie van het oppervlak van Mars om het karakter en de evolutie van de planeet op een statistisch zinvolle manier rigoureus te reconstrueren, is, eerlijk gezegd, revolutionair."

Grau Galofre's theorie helpt ook te verklaren hoe de valleien 3,8 miljard jaar geleden zouden zijn gevormd op een planeet die verder van de zon verwijderd is dan de aarde. in een tijd dat de zon minder fel was. "Klimaatmodellering voorspelt dat het oude klimaat van Mars veel koeler was tijdens de vorming van valleinetwerken, " zegt Grau Galofre, momenteel een SESE Exploration Postdoctoral Fellow aan de Arizona State University. "We hebben geprobeerd alles samen te voegen en een hypothese naar voren te brengen waar nog niet echt over nagedacht was:dat kanalen en valleien netwerken kunnen vormen onder ijskappen, als onderdeel van het drainagesysteem dat zich op natuurlijke wijze vormt onder een ijskap als er water zich ophoopt aan de basis."

Deze omgevingen zouden ook betere overlevingscondities ondersteunen voor mogelijk oud leven op Mars. Een ijslaag zou meer bescherming en stabiliteit geven aan het onderliggende water, evenals beschutting tegen zonnestraling bij afwezigheid van een magnetisch veld - iets wat Mars ooit had, maar die miljarden jaren geleden verdween.

Terwijl het onderzoek van Grau Galofre zich op Mars richtte, de analytische tools die ze voor dit werk heeft ontwikkeld, kunnen worden toegepast om meer te weten te komen over de vroege geschiedenis van onze eigen planeet. Jellinek zegt dat hij van plan is deze nieuwe algoritmen te gebruiken om erosiekenmerken te analyseren en te onderzoeken die zijn overgebleven uit de zeer vroege geschiedenis van de aarde.

"Momenteel kunnen we de geschiedenis van de wereldwijde ijstijd op aarde rigoureus reconstrueren, die ongeveer een miljoen tot vijf miljoen jaar teruggaat, ", zegt Jellinek. "Anna's werk stelt ons in staat om de opmars en terugtrekking van ijskappen te onderzoeken tot minstens 35 miljoen jaar geleden - tot het begin van Antarctica, of eerder - terug in de tijd ruim voor de leeftijd van onze oudste ijskernen. Dit zijn zeer elegante analytische tools."