Het gewicht en de slijpende beweging van gletsjers heeft karakteristieke valleien en fjorden in het aardoppervlak uitgehouwen. Omdat Mars vergelijkbare landschappen mist, dachten onderzoekers dat oude ijsmassa's op de Rode Planeet stevig op de grond moesten zijn bevroren. Nieuw onderzoek suggereert dat ze niet op hun plaats zaten, maar gewoon heel langzaam bewogen.

Beweging maakt deel uit van de definitie van een gletsjer. Op aarde verzamelt smeltwater zich onder gletsjers en ijskappen en smeert het de afdaling van deze ijsrivieren. De nieuwe studie modelleerde hoe de lage zwaartekracht van Mars de feedback zou beïnvloeden tussen hoe snel een ijskap glijdt en hoe water onder het ijs wegvloeit, waardoor het vinden van kanalen onder het ijs zich waarschijnlijk zou vormen en aanhouden. Snelle waterafvoer zou de wrijving op het grensvlak van steen en ijs vergroten.

Dit betekent dat ijskappen op Mars waarschijnlijk bewogen en de grond eronder hebben geërodeerd, met buitengewoon lage snelheden, zelfs wanneer water zich onder het ijs ophoopte, aldus de auteurs. De nieuwe studie werd gepubliceerd in Geophysical Research Letters .

"IJs is ongelooflijk niet-lineair. De feedback met betrekking tot glaciale beweging, glaciale drainage en glaciale erosie zou resulteren in fundamenteel verschillende landschappen die verband houden met de aanwezigheid van water onder voormalige ijskappen op aarde en Mars", zegt Anna Grau Galofre, een planetaire wetenschapper bij Laboratoire de Planétologie et Géosciences (LPG/ CNRS/ Nantes Université/ Le Mans Université/ Universtié d'Angers) en de hoofdauteur van de nieuwe studie, uitgevoerd terwijl ze een postdoc was aan de Arizona State University.

Hoewel Mars niet de voor de hand liggende U-vormige valleien heeft die de gletsjerlandschappen van de aarde markeren, zei Grau Galofre, hebben onderzoekers andere geologische sporen gevonden die gletsjerachtige ijsmassa's in het verleden van Mars suggereren, waaronder grindruggen die eskers worden genoemd en mogelijke subglaciale kanalen.

"Whereas on Earth you would get drumlins, lineations, scouring marks and moraines, on Mars you would tend to get channels and esker ridges under an ice sheet of exactly the same characteristics," Grau Galofre said.

Grau Galofre and her co-authors modeled the dynamics of two equivalent ice sheets on Earth and Mars with the same thickness, temperature and subglacial water availability. They adapted the existing physical framework that describes the drainage of water accumulated under Earth's ice sheets, coupled with ice motion dynamics, to model Martian conditions and learn whether the subglacial drainage would evolve toward efficient or inefficient drainage configurations, and what effect this configuration would have on glacial sliding velocity and erosion.

"Going from an early Mars with presence of surface liquid water, extensive ice sheets and volcanism into the global cryosphere that Mars currently is, the interaction between ice masses and basal water must have occurred at some point," Grau Galofre said. "It is just very hard to believe that throughout 4 billion years of planetary history, Mars never developed the conditions to grow ice sheets with presence of subglacial water, since it is a planet with extensive water inventory, large topographic variations, presence of both liquid and frozen water, volcanism, [and is] situated further from the Sun than Earth."

The findings of this modeling effort demonstrate how glacial ice masses would drain their basal meltwater much more efficiently on Mars than Earth, largely preventing any lubrication of the base of ice sheets that would lead to fast sliding rates and enhanced glacial erosion. Indeed, typical lineated landforms found on Earth would not have time to develop on Mars, according to this study.

The work also has implications for the survival of possible ancient life forms on Mars, according to the authors. An ice sheet could provide a steady supply of water, protection and stability to any subglacial water bodies like lakes, shelter from solar radiation in the absence of a magnetic field, and insulation against extreme temperature variations. + Verder verkennen

Early Mars was covered in ice sheets, not flowing rivers:study