Op aarde, riviererosie is meestal een langzaam proces. Maar op Mars, massale overstromingen van overlopende kratermeren speelden een buitensporige rol bij het vormgeven van het oppervlak van Mars, diepe kloven snijden en grote hoeveelheden sediment verplaatsen, volgens een nieuwe studie geleid door onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin.

De studie, gepubliceerd op 29 september in Natuur , ontdekte dat de overstromingen, die waarschijnlijk slechts enkele weken duurde, meer dan genoeg sediment geërodeerd om Lake Superior en Lake Ontario volledig te vullen.

"Als we bedenken hoe sediment op het oude Mars door het landschap werd verplaatst, Overstromingen door meren waren wereldwijd een heel belangrijk proces, " zei hoofdauteur Tim Goudge, een assistent-professor aan de UT Jackson School of Geosciences. "En dit is een beetje een verrassend resultaat omdat ze al zo lang als eenmalige anomalieën worden beschouwd."

Kratermeren waren miljarden jaren geleden gebruikelijk op Mars toen de Rode Planeet vloeibaar water op het oppervlak had. Sommige kraters kunnen een kleine zee aan water bevatten. Maar toen het water te veel werd om vast te houden, het zou de rand van de krater doorbreken, veroorzaakte catastrofale overstromingen die rivierdalen in haar kielzog sneden. Een studie uit 2019 onder leiding van Goudge stelde vast dat deze gebeurtenissen snel plaatsvonden.

Dankzij remote sensing-beelden die zijn gemaakt door satellieten die in een baan om Mars draaien, hebben wetenschappers de overblijfselen van doorgebroken kratermeren op Mars kunnen bestuderen. Echter, de kratermeren en hun rivierdalen zijn meestal op individuele basis bestudeerd, zei Goudge. Dit is de eerste studie om te onderzoeken hoe de 262 doorgebroken meren over de Rode Planeet het oppervlak van Mars als geheel vormden.

Het onderzoek omvatte het herzien van een reeds bestaande catalogus van rivierdalen op Mars en het classificeren van de valleien in twee categorieën:valleien die begonnen aan de rand van een krater, wat aangeeft dat ze gevormd zijn tijdens een overstroming in het meer, en valleien die zich elders in het landschap hebben gevormd, wat een meer geleidelijke vorming in de tijd suggereert.

Vanaf daar, de wetenschappers vergeleken de diepte, lengte en volume van de verschillende valleitypes en ontdekte dat rivierdalen gevormd door kratermeerdoorbraken ver boven hun gewicht uitsteken, erodeert bijna een kwart van het volume van de riviervallei van de Rode Planeet, ondanks dat het slechts 3% van de totale lengte van de vallei uitmaakt.

"Deze discrepantie wordt verklaard door het feit dat outlet-canyons aanzienlijk dieper zijn dan andere valleien, " zei co-auteur Alexander Morgan, een onderzoeker aan het Planetary Science Institute.

Op 559 voet (170,5 meter), de mediane diepte van een bres in de riviervallei is meer dan twee keer zo groot als die van andere rivierdalen die in de loop van de tijd geleidelijker zijn ontstaan, die een mediane diepte hebben van ongeveer 254 voet (77,5 meter).

In aanvulling, hoewel de afgronden in een geologisch ogenblik verschenen, ze kunnen een blijvend effect hebben gehad op het omringende landschap. De studie suggereert dat de breuken canyons zo diep hebben geschuurd dat ze mogelijk de vorming van andere nabijgelegen riviervalleien hebben beïnvloed. De auteurs zeiden dat dit een mogelijke alternatieve verklaring is voor de unieke topografie van de riviervallei van Mars die gewoonlijk wordt toegeschreven aan het klimaat.

De studie toont aan dat rivierdalen door meren een belangrijke rol speelden bij het vormgeven van het oppervlak van Mars, maar Goudge zei dat het ook een les in verwachtingen is. De geologie van de aarde heeft de meeste kraters weggevaagd en maakt riviererosie in de meeste gevallen een langzaam en gestaag proces. Maar dat betekent niet dat het op andere werelden ook zo zal werken.

"Als je [de kraters] met water vult, er is veel opgeslagen energie die moet worden vrijgegeven, "Zei Goudge. "Het is logisch dat Mars kan kantelen, in dit geval, in de richting van wordt gevormd door catastrofisme meer dan de aarde."