Gamla havsstränder på Mars

 

Bild https://vcresearch.berkeley.edu  En hypotetisk bild av Mars för 3,6 miljarder år sedan när ett hav kan ha täckt nästan halva planeten. De blå områdena visar djupet på havet som är fyllt till strandlinjen i det gamla, nu försvunna havet, kallat Deuteronilus. Den orange stjärnan indikerar landningsplatsen för den kinesiska rovern Zhurong. Den gula stjärnan är platsen för NASA:s Perseverance-rover, som landade några månader före Zhurong. Illustratör Robert Citron.

Bevisen på att det finns strandlinjer på Mars kommer från den kinesiska rovern  Zhurong som landade på Mars 2021. Rovern upptäckte dessa underjordiska strandavlagringar i ett område som tros ha varit platsen för ett forntida hav vilket stärker påståendet att Mars för länge sedan hade stora mängder vatten.

Under sin ettåriga drift, mellan maj 2021 och maj 2022, färdades Zhurong 1,9 kilometer ungefär vinkelrätt mot branter som tros vara gamla strandlinjer bildade 4 miljarder år tillbaks i tiden. Tiden då Mars hade en kraftigare atmosfär och ett varmare klimat. Längs sin väg använde rovern markpenetrerande radar (GPR) för att sondera ner till 80 meter under Mars yta. Detta slags radar används för att upptäcka underjordiska föremål, såsom rör och på Jorden och även oregelbundna egenskaper såsom gränser mellan berglager eller omärkta gravar.

Radarbilderna visade tjocka lager av material längs hela vägen som alla pekade uppåt mot den förmodade strandlinjen i ungefär 15 graders vinkel, nästan identiskt med vinkeln för strandavlagringar på jorden. Avlagringar av denna storlek på jorden skulle ha tagit miljontals år att bilda vilket tyder på att Mars hade hav med våger under en lång period  för att sedimenten skulle fördelas längs en sluttande strandlinje.

Radarn kunde också bestämma storleken på partiklarna i dessa lager. Storleken stämde överens med sand. Ändå liknar avlagringarna inte gamla av vind skapta sanddyner, som är vanliga på Mars.  "Konstruktionerna ser inte heller ut som sanddyner. De ser inte ut som komna från en nedslagskrater. De ser inte ut som lavaflöden.

Det var då vi började tänka på hav, beskriver Michael Manga vid University of California, Berkeley, professor of earth and planetary science. – De här objekten är orienterade parallellt med hur den gamla strandlinjen kan ha varit. De har både rätt orientering och rätt lutning för att stödja idén om att det fanns ett hav under en lång tid som gav den sandliknande stranden.

Forskare från Hai och Zhurong kontaktade Manga  Benjamin Cardenas (som även var medförfattare till studien)   assistant professor of geosciences at The Pennsylvania State University (Penn State) för att få hjälp med att tolka GPR-data, främst på grund av Mangas långa intresse för Mars hav. Manga säger att Rover Penetrating Radar (RoPeR) upptäckte radarreflektioner cirka 10 meter under den nuvarande ytan som visade klassiska indikationer på sluttande sandstränder som kantar ett hav.

"Sanden som finns på dessa stränder kommer från floder som runnit ut i  i havet och bildat stränderna av havets vågor som slog längs stranden", beskriver Manga och noterar att Mars har många egenskaper som ser ut som gamla floder.

I januari 2025 rapporterade andra forskare bevis på krusningar i sedimentära bergarter på botten av Gale-kratern, landningsplatsen för NASA:s Curiosity-rover vilket tyder på att det en gång fanns flytande ej istäckt vatten på Mars yta. Rovern Perseverance har också hittat bevis från ett floddelta i Jezerokratern, bara 2 400 kilometer från Zhurongs landningsplats. Båda dessa kratrar tros ha varit sjöar, inte hav.

Det har hänt mycket längs stränderna, så det är alltid en utmaning att veta hur de senaste 3,5 miljarder åren av erosion på Mars kan ha förändrat eller helt raderat ut bevisen på hav. Men här finns en mycket unik datamängd som visar på hav och sandstrand enligt forskarna.

Manga är medförfattare till artikeln om Zhurong-mätningarna som publicerades den 24 februari i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences. Medförfattare till artikeln är  Hai Liu, Guangzhou University, China denne var huvudförfattare för dennes kollegor vid Guangzhou University, Jianhui Li, Xu Meng, Diwen Duan och Haijing Lu; Jinhai Zhang, Bin Zhou och Guangyou Fang från den kinesiska vetenskapsakademin i Peking; Fengshou Zhang från Tongji University i Shanghai; och Derek Elsworth från Penn State. Fang, som arbetar vid Aerospace Information Research Institute, utvecklade Rover Penetrating Radar för Tianwen-1.

Det kinesiska teamet stöddes av Natural Science Foundation of China och Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation. Manga stöddes av Earth4D-programmet vid Canadian Institute for Advanced Research.