Hur vattnet flöt på en isig marsyta i det förflutna

 

Bild https://www.psi.edu  En konstnärs tolkning av en istäckt flod som kommer från smältvatten under Mars södra polartäcke. Foto: Peter Buhler/PSI.

Mars hade en gång floder och en sjö lika stor som Medelhavet vilken fanns under kraftiga ishöljen enligt ny forskning publicerad i Journal of Geophysical Research: Planets.

Artikeln som skrivits under ledning av Peter Bühler, forskare vid Planetary Science Institute, beskriver hur koldioxid för 3,6 miljarder år sedan frös ut ur Mars atmosfär och avsattes ovanpå ett istäcke vid polerna, vilket isolerade värme som kom från Mars inre och ökade trycket på isen. Detta ledde till att ungefär hälften av Mars totala vattenlager smälte och flödade under isytan utan behov av klimatuppvärmning av planeten.

Bühlers tidigare arbete har fokuserat på att modellera den  koldioxidcykeln i dag på Mars. Nyligen utvidgade han sin modell till att undersöka utbytet av koldioxid med den marsianska regoliten (marsjorden bestående av sand och sten). Genom att göra det kapslar hans modell in hela koldioxidcykeln från regoliten, till atmosfären, till frusna polarisar.

Den största sjön, de största dalarna och det största åssystemet (dalar som är spår av floder som en gång flöt under ett istäcke) – på ett självkonsistent sätt", beskriver Bühler. Spår från tiden  då koldioxid kollapsade ur atmosfären.

Forskare har sedan 1970-talet vetat att en stor del av Mars koldioxid för närvarande är bunden i regoliten i enstaka molekyltjocka lager runt varje korn av jorden.

När Mars snurrar får polerna inte mycket av direkt solljus, medan solen steker ekvatorn. Under dessa förhållanden försvinner koldioxidgasen ut ur regoliten upp i atmosfären. När den når de iskalla polerna avsätts den ovanpå vattenistäcket.

Omvänt, när Mars lutar dramatiskt, värmer solen upp polerna. Som ett resultat sublimerar koldioxidisen – eller omvandlas den direkt från fast is till gas som stiger upp till atmosfären där den svalare regoliten (marsjorden) sedan kan dra  den till sig igen som en svamp, beskriver Bühler.

Denna modell fungerar bra på dagens Mars, så Bühler ville testa hur den skulle fungerat under den tid då planeten hade en mycket tjockare koldioxidatmosfär – för cirka 3,6 miljarder år sedan. Tid då forskare tror att Mars atmosfär först började kollapsa och att den nuvarande koldioxidcykeln som Bühler beskriver började fungera. Det finns bevis för att denna era också sammanfaller med ursprunget till många floddalsnätverk, men forskarna är fortfarande inte överens om de klimatförhållanden som skulle förklara deras bildande.

Studien stöddes av utmärkelser till PSI från NASA Solar System Workings Program (80NSSC21K0212) och NASA Mars Data Analysis Program (80NSSC21K1088) och (80NSSC23K1160).

Forskningen och teoretiserandet fortsätter och fortsättning följer i forskningsvärlden.

Nya rön om månen Titans hav och floder

 

Titan är Saturnus största måne och den näst största månen i solsystemet störst är Jupiters måne Ganymedes. 

Cassini-Huygens 20-åriga uppdrag med att utforska Saturnus och dess planetsystem avslutades för nästan sju år sedan och genererade mängder av data som fortfarande analyseras.

Astronomer från Cornell-university har spelat en viktig roll i analysen och en ny studie av radarexperimentdata visar nya insikter relaterade till sammansättning och aktivitet i de flytande kolvätehaven nära nordpolen på Titan.  Med hjälp av data från flera bistatiska radarinsamlingar kunde en Cornell-ledd forskargrupp separat analysera och uppskatta sammansättningen och ojämnheten av Titans havsytor, något som tidigare analyser av monostatiska radardata inte kunnat visa.

Resultatet kommer att hjälpa till att bana väg för framtida kombinerade undersökningar av Titans hav med hjälp av Cassini-data.

I analysen fann man skillnader i sammansättningen av kolvätehavens ytskikt, beroende på latitud och läge (nära floder och flodmynningar ex). Närmare bestämt visar den sydligaste delen av havet Kraken Mare den högsta dielektriska konstanten – ett mått på ett materials förmåga att reflektera en radiosignal. Till exempel är vatten på jorden mycket reflekterande, med en dielektrisk konstant på cirka 80; Titans etan- och metanhav är cirka 1,7.

Forskarnas resultat visade att alla tre haven på Titan var mestadels lugna vid tidpunkten för förbiflygningarna, med ytvågor som inte var större än 3,3 millimeter höga. En något högre nivå– upp till 5,2 mm – uppmättes dock nära kustområden, flodmynningar och bassänger vilket kan vara indikationer på tidvattenströmmar.

"Vi har också indikationer på att floderna som matar haven består av ren metan", beskriver Poggiali "tills de rinner ut i de öppna flytande haven, som är mer etanrika. Det är som på jorden, när sötvattenfloder rinner ut i och blandas med havens salta vatten.

"Detta stämmer väl överens med meteorologiska modeller för Titan", beskriver Nicholson, "som förutspår att "regnet" som faller från dess himmel sannolikt består av nästan ren metan (likt vårt regn består av nästan bara sötvatten)  med spår av etan och andra kolväten.

Valerio Poggiali, forskningsassistent vid Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science (CCAPS) vid College of Arts and Sciences (A&S), var huvudförfattare till artikeln"Surface Properties of the Seas of Titan as Revealed by Cassini Mission Bistatic Radar Experiments", som publicerades den 16 juli i Nature Communications.

Medförfattare inkluderar Alexander Hayes '03, M.Eng. '04, Jennifer och Albert Sohn Professor och chef för CCAPS; Philip Nicholson, professor vid institutionen för astronomi (A&S); och Daniel Lalich, forskningsassistent vid CCAPS.

Bild wikipedia (engelska). Struktur av Titans isiga skorpa.

Fler lämningar efter gamla floder hittade på Mars

 

En ny analys av data insamlade av rovern Curiosity avslöjar att en många av kratrarna på Mars kan ha innehållet floder.

Vi fann bevis på att Mars sannolikt var en planet med många floder, beskriver Benjamin Cardenas, biträdande professor i geovetenskap vid Penn State och huvudförfattare i en ny artikel som beskriver upptäckten. Vi ser tecken på detta över hela planeten.

I studien publicerad i Geophysical Research Letters beskrivs hur forskarna använde numeriska modeller för att simulera erosion på Mars under årtusenden och fann att i kraterformationer finns så kallade bench-and-nose-landformer som med största sannolikhet är spår av forntida flodbäddar.

Studien är den första som kartlagt erosion av forntida marsiansk jord. Kartläggningen gjordes genom att träna en datormodell på en kombination av satellitdata, Curiosity-bilder och 3D-skanningar av stratigrafin – eller lager av sten, så kallad strata som avsatts under miljontals år – under havsbotten i Mexikanska golfen (för att förstå vilka formationer man letade efter).

Analysen gav en ny tolkning av kraterformationer på Mars som fram tills nu aldrig har förknippats med eroderade flodavlagringar. Vår forskning tyder på att Mars kan ha haft mycket fler floder än man tidigare trott vilket verkligen visar en stor trolighet på att det funnits forntida liv på Mars, beskriver Cardenas. Den ger en vision av Mars för länge sedan då större delen av planeten hade de rätta förutsättningarna för liv.

Medförfattare till artikeln var Kaitlyn Stacey, doktorand i planetär geovetenskap vid The Pennsylvania State University.

Bild vikipedia. Mars sedd från Hubbleteleskopet.

Floder som en gång forsat på två platser därute förutom på Jorden

 

En ny teknik utvecklad av MIT-geologer gör det möjligt för forskare att se hur floder en gång flöt på Mars och hur de för närvarande flyter på Titan. Metoden använder satellitobservationer för att uppskatta hur snabbt floder flyttar vätska och sediment nedströms.

Genom att tillämpa den nya tekniken beräknade MIT-teamet hur hög flödeshastighet och hur djupa floderna var i vissa regioner på Mars för mer än 1 miljard år sedan. De gjorde även liknande uppskattningar av de aktiva floderna på Titan även om månens tjocka atmosfär och avstånd från jorden gör det svårare att utforska Titan än Mars.

Det spännande med Titan är att där flödar floder än i dag. Med den nya tekniken har vi en metod att göra förutsägelser för en plats där vi inte kommer att få mer data på länge, beskriver Taylor Perron, Cecil och Ida Green Professor vid MIT: s Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences (EAPS). Mars ger oss en tidsmaskin, för att undersöka floderna som sedan länge sinat och få en känsla av hur de var då de aktivt flödade. 

Perron och hans kollegor har publicerat sina resultat nyligen i Proceedings of the National Academy of Sciences. Perrons MIT-medförfattare är huvudförfattare Samuel Birch, Paul Corlies och Jason Söderblom, med Rose Palermo och Andrew Ashton från Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), Gary Parker från University of Illinois i Urbana-Champaign och medarbetare från University of California i Los Angeles, Yale University och Cornell University.

Teamets studie växte fram efter Perron och Birchs förbryllelse över Titans floder. Bilderna som tagits av NASA: s rymdfarkoster Cassini har visat en brist på deltaområden vid mynningarna vid de flesta av månens floder i motsats till många av floderna på jorden där deltaområden är vanliga. Kan det vara så att Titans floder inte flödar starkt nog för att dra med sig sediment för att bygga upp deltan.

Av forskarnas förutsägelser om flödeshastighet fann laget att floder sannolikt flödade i minst 100 000 år vid Gale Crater och minst 1 miljon år vid Jezero Crater  på Mars tillräckligt länge för att eventuellt ha innehållet liv. De kunde också jämföra sina förutsägelser om den genomsnittliga storleken på sediment på varje flodbädd med faktiska fältmätningar av marsjord nära varje flod, tagna av NASA: s rovers.

För mer om forskningen se medföljande länk från https://www.spacedaily.com/.  

Bild vikipedia på en flod på Jorden i detta fall St. Marys River i Fort Wayne, Indiana.

Mars var en beboelig planet längre än man tror. Nästan in i nutid.

En storm av kosmisk påverkan genom kraschar med andra kroppar mm likt Jordens krasch med en kropp som resulterade i vår måne  kan ha slutat relativt tidigt på Mars liksom här.


Detta kan tolkas som att Mars kan ha haft hav och atmosfär betydligt längre fram i tiden än den gängse ansedda. Man har ansett att Mars förlorade sitt vatten i form av floder och mestadel av atmosfär för över 3 miljarder år sedan.


Detta genom att det den en första tiden  av solsystemet skedde rikliga kollisioner mellan nyfödda planeter och bitar av sten i skilda storlekar. Kvar från krockarna blev det vi idag kallar asteroider. Asteroidbältet mellan Jupiter och Mars anses vara rester av en eller flera större planeters krockar. 


Ny forskning visar att livsvänlig miljö troligen startade på både Mars och Jorden ungefär samtidigt under dess historia.


Forskarna analyserade mineraliska korn från meteoriter som kraschat i Saharaöknen. Den inverkan som blästrat dessa stenar vilka kommer från  Mars har sannolikt hänt de senaste 20 miljoner åren, säger författaren Desmond Moser, en geochronologist vid University of Western Ontario i Kanada i en nyligen framlagd rapport.


Moser och hans kolleger beskriver i rapporten att det fanns inga sena tunga bombardemanget som steriliseras på de tidiga planeternas existens. Om detta är sant, beboeliga kan tryck och temperaturer ha utvecklats av 4,2 miljarder år sedan på både jorden och Mars.


Det visar visserligen inte att atmosfär och flytande  vatten funnits ändå fram till de senaste 20 miljonerna åren på Mars vilket skulle vara otroligt spännande. Men möjligheten finns att det är så. Det är stor skillnad på 20 miljoner år bort och över 3 miljarder år bort.


Framtida forskning får använda dessa fynd för att hjälpa till i sökandet efter tecken på liv under de senaste årmiljonerna (eller flytande floder och tjockare atmosfär) på Mars och en dag kan vi komma till Mars och på plats söka spår efter hur länge sedan det var som Mars var en livsvänlig planet. Resultatet kan bli överraskande.


Lägg märke till att det var för ca 20 miljoner år sedan människan började gå upprätt på Jorden.

I miljoner år fanns det stora forsande floder på Mars. Men varför?

Forskare från University of Chicago har med ledning av forskaren  Edwin Kite  sett på datainsamling av flodbäddsbilder från Mars och publicerat sina fynd den 27 mars i journalen Science Advances. 


Forskarlaget säger att de var förvånade över att finna potentiella bevis för att stora vattenflöden flödat under den senast miljarden år på Mars. Det är under den tidsperioden astronomer även tror att Mars förlorade sin atmosfär och torkade ut till den ökenmiljö som finns där i dag.


Hur en planet med så lite solljus och atmosfär varit varm nog för stora flodflöden  är svårt att förklara. Det är ett icke löst mysterium.


 Forskarna betonar att medan vattnet kan ha dykt upp och försvunnit över långa perioder säger Kite att något måste vara feltänkt om resultaten från forskningen är korrekt. Kanske är floderna äldre än forskare tror eller har Mars torkat ut mycket snabbare än nuvarande teorier föreslår.


Men något okänt förlopp kan även vara förklaringen till att det varit tillräckligt varmt under en längre tid för att stora floder kunnat strömma även efter det att det mesta av atmosfären hade försvunnit.


”Alla tre alternativen är obehagliga”, säger Kite. ”Alla tre av dessa lösningar skulle kräva betydande revidering av vår nuvarande förståelse”. Hur ska man förklara hur Mars, som är längre bort från solen än jorden varit tillräckligt varm då den unga solen var  mindre ljusstark (och het) än den är nu? Vi bör dock acceptera utifrån nuvarande undersökningar  att Mars var en gång en mycket våt värld.


Vi måste även förstå genom undersökningar från NASA:s MAVEN uppdrag att övertygande bevis från denna farkost visar att solvinden långsamt får atmosfären att försvinna från röda planeten och att detta skett under  en lång tidsperiod. Reviderade modeller skulle behöva förklara både MAVENS atmosfäriska uppgifter och bevis på stora mängder från tidigare av ytvatten är svåra att bortförklara.


Det tredje alternativet för varmhållning på Mars även med en tunn atmosfär skulle bero på någon form av växthusgaseffekt. Möjligt genom växthuseffekt från vattenismoln som skulle göra att infrarött ljus som skulle skapa värme. Detta skulle då troligen göra det omöjligt efterhand för att flytande vatten skulle kunna finnas i stora flodsystem på ytan.


Nej ännu är är Mars en gåta. Själv funderar jag på om solen kan ha fluktrerat så till vida att den en gång var varmare (men det skulle påverkat Jorden) eller att Mars haft sin bana närmre solen. Men det är bara tankar.
  

Bild på från ytan av Mars tagen i mars i fjol av marsbilen Oppornity.

Det är 100 miljoner år sedan Antarktis var isfri och en varm kontinent. Men under ytan.......

För 100 miljoner år sedan var en superkontinent den största landytan på Jorden om det fanns öar utanför denna kan diskuteras. Men efterhand med istider kontinentaldrivning och landhöjning flyttade bitarna på sig då de sprack upp. Idag ser Jordens kontinenter, öar med mera ut som pusselbitar.

En av dessa pusselbitar är sydpolen eller Antarktis vilken hamnade så långt söderut att den efterhand nedisades av brist på solvärme och arktisk vinter.

Under det tjocka istäcket i dag, på vissa platser upp till 2 mil tjockt  finns en kontinent vilken en gång var en lika varm plats som Afrika är idag.

Här fanns mycket djurliv och växtlighet, floder, berg och sjöar.

Idag ser vi inga spår av detta mer än en del bergstoppar vilka ligger vid kusterna. 

Flodmynningar kan skönjas som isfyllda glaciärer. Forskare har idag börjat misstänka att vissa av dessa ismassor vilka idag slussas fram mot havet snabbare än tidigare på grund av klimatuppvärmningen  flyter fram på fritt vatten i forna flodfåror långt under isen. Floder vilka ännu finns med isfritt vatten och vilka fanns redan för kanske 100 miljoner år sedan då isen ännu inte täckt kontinenten. 

Kanske finns fisk eller andra vattendjur sedan den gången fortfarande i liv därunder i det isfria vattnet långt in på kontinenten. Vem vet vad som döljs under istäcket?

Fotografier har nu tagits som visar var omfattande vattenflöden en gång fanns i västra Sahara.

Floder och grönska var en gång något  man inte trodde fanns i den torra Saharaöknen. Men nu har det bevisats inte bara att det var så utan var dessa floder och flöden gick genom Sahara ut till  Atlanten.

En grönskande yta som numera sedan lång tid är en torr, varm öken.  Det finns uttorkade sjöar och floder under sanden. Men i dessa säkert fröer från tider när vattnet forsade här. Troligen fröer vilka skulle kunna gro igen om väta nådde dem.

Det finns även stora sjöar långt under sanden med mycket gammalt vatten. Troligen kan liv av något slag finnas här.

Funderingarna blir om ex det är samma sak på Mars. Här har floder och sjöar en gång funnits. Men finns underjordiska hav kvar här? Troligen bör det finnas något kvar. Då är frågan om det i dessa skyddade underjordiska vattensamlingar på Mars finns liv?

Frågan är berättigad och svaret får vi kanske veta en gång i framtiden.