Marte poate să nu fie destinația de vis care ne vine imediat în minte pentru următoarea noastră vacanță, Planeta Roșie nu a fost întotdeauna deșertul rece și prăfuit pe care îl cunoaștem astăzi. În urmă cu miliarde de ani, valuri s-au prăbușit pe plajele de nisip legănate sub cerul său străin, iar râurile transportau sedimente într-un ocean vast din emisfera nordică. De unde știm? Folosind radarul care pătrunde în sol al roverului chinez Zhurong, cercetătorii au descoperit indicii că un peisaj de carte poștală ar fi putut exista pe Marte, ascuns adânc sub suprafața marțiană. Acest studiu fascinant constituie, prin urmare, cea mai puternică dovadă de până acum că Marte avea cândva linii de coastă asemănătoare Pământului și un ocean vast.
Astăzi, Marte este rece și aridă, cu o atmosferă atât de subțire, încât să fie puțin probabilă apă lichidă stabilă pe suprafața sa. Multe studii indică faptul că planeta a avut cândva o atmosferă mai densă, capabilă astfel să susțină apă lichidă la scară largă. De zeci de ani, oamenii de știință au dezbătut posibilitatea ca un ocean să fi existat pe Marte. Cu toate acestea, deși imaginile orbitale au sugerat prezența unor potențiale linii de țărm (în special datorită imaginilor realizate de NASA în anii 1970), variațiile de altitudine ale acestor formațiuni au făcut aceste indicii controversate. Unele reliefuri interpretate inițial ca coaste antice au fost în cele din urmă interpretate ca fiind fluxuri de lavă sau procese de vânt… Greșit?
Pentru a afla mai multe, roverul Zhurong, trimis de Administrația Spațială Națională din China, explorează imensul bazin de impact numit Utopia Planitia în căutarea urmelor de apă sau gheață antică. Înainte de a intra în hibernare în mai 2022, a parcurs 1.921 m pe suprafața lui Marte de la aterizarea sa din 15 mai 2021, colectând date științifice de o importanță inestimabilă pentru știință datorită instrumentelor sale, inclusiv a radarului de penetrare de rover (RoPeR). Acest echipament îl diferențiază de alte rover-uri pe Marte, deoarece poate examina formațiunile de rocă și depozitele sedimentare de sub suprafața planetei. Funcționând pe o frecvență de 15 până la 95 MHz, acest sistem radar a permis oamenilor de știință să identifice structuri îngropate până la 100 de metri adâncime.
Cercetătorii au procesat cu atenție datele obținute în mai mulți pași (eliminarea zgomotului de fond, îmbunătățirea clarității semnalului etc.) pentru a reconstrui o imagine mai precisă a istoriei geologice a lui Marte. Prin aceste analize, au identificat 76 de reflectoare subterane înclinate spre zonele joase din nord. În noul studiu, publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences, sunt prezentate modele stratificate distincte îngropate în această regiune. Dar aceste „structuri” nu seamănă cu dune de nisip. Nu arată ca un crater de impact. Nu arată ca fluxuri de lavă. „Atunci am început să ne gândim la oceane”, spune Michael Manga, profesor de științe ale Pământului și al planetelor la Universitatea din California, Berkeley, SUA.
Comparând înclinațiile recent descoperite cu datele radar din aproximativ 20 de zone de coastă de pe Pământ, echipa a identificat asemănări izbitoare. De-a lungul traseului roverului, imaginile radar care pătrund în sol au scos la iveală straturi groase de material înclinate la 15 grade spre ceea ce se crede a fi o linie de țărm antică. Această structură și regularitatea acestor straturi îngropate corespund în toate punctele modelelor de sedimentare ale țărmului de pe Pământ unde valurile depun sedimente în timp. „Găsim locuri pe Marte care arătau cândva ca niște plaje antice și delte ale râurilor antice”, a spus Benjamin Cardenas, profesor asistent de geologie la Universitatea de Stat din Pennsylvania și coautor al studiului. „Am găsit dovezi de vânt, valuri, o abundență de nisip… o adevărată plajă de vacanță” care „implică o interfață dinamică între aer și apă”.
maree. (Stânga) Pe măsură ce vechiul țărm a regresat, apa lichidă a dispărut și sedimentarea a încetat. Apoi, intemperii fizice și chimice pe termen lung au schimbat proprietățile rocilor și mineralelor, ducând la formarea unui strat de suprafață marțian. Prin urmare, un strat de sol acoperă în prezent depozitele sedimentare. Credite: Hai Liu, Universitatea din Guangzhou
Alte explicații alternative excluse de studiu
Echipa de cercetare a explorat cu atenție alte posibile explicații pentru aceste formațiuni subterane. Fluxurile de lavă au fost excluse deoarece permitivitatea măsurată a straturilor (care indică capacitatea unui material de a transmite câmpuri electrice) a fost în medie de 4,4, mult mai mică decât depozitele vulcanice, care sunt de obicei în jur de 9. Ipoteza dunelor de nisip formate de vânt a fost, de asemenea, respinsă, deoarece aceste depozite prezintă de obicei unghiuri de înclinare variabile, date radar și absostrații transversale.
În cele din urmă, au fost luate în considerare depozitele fluviale, dar din nou considerate improbabile din cauza absenței rețelelor de văi la locul de aterizare. Studiul sugerează în continuare că aceste formațiuni s-au dezvoltat cel mai probabil într-un corp de apă stabil și peren, mai degrabă decât ca urmare a inundațiilor temporare sau a evenimentelor izolate de topire, susținând teoria oceanului. Pe Pământ, astfel de sedimente groase de plajă se formează de fapt de-a lungul a milioane de ani.
În plus, analizele radar indică faptul că aceste straturi constau mai degrabă din particule de mărimea nisipului decât din praf fin sau fragmente mai grosiere de rocă, susținând ideea depozitelor antice de plajă și nu a dunelor eoliene. Prin urmare, studiul concluzionează că aceste depozite corespund cel mai bine structurilor antice de coastă sedimentare, compuse probabil din nisip și pietriș transportate de valurile și curenții unui ocean marțian care ar fi putut acoperi aproape jumătate din planetă. „Capacitățile roverului Zhurong ne-au permis să înțelegem istoria geologică a lui Marte într-un mod complet nou”, spune Michael Manga. Această descoperire întărește ipoteza că câmpiile nordice ale lui Marte adăposteau cândva un ocean vast și rezistent. Grosimea și extinderea continuă a acestor depozite indică faptul că apa lichidă, lipsită de gheață, a existat pentru o perioadă îndelungată, potențial de zeci de milioane de ani. „Vedem că linia țărmului acestui corp de apă a evoluat în timp”, adaugă Cardenas. „Tindem să ne gândim la Marte doar ca la o planetă încremenită, dar planeta a evoluat. Râurile curgeau, sedimentele s-au mutat, iar peisajul a fost modelat de eroziune și construcție!”
Aceste descoperiri se adaugă, de asemenea, la un corp de alte dovezi care sugerează că Marte a experimentat un climat mai cald și mai umed în perioada Hesperianului târziu, cu aproximativ 3 miliarde până la 3,5 miliarde de ani în urmă. Cu toate acestea, astfel de condiții ar fi fost mai favorabile pentru viața microbiană potențială. Toate aceste concluzii luate împreună sunt importante, deoarece ar putea ghida cercetările viitoare cu privire la posibilitatea vieții marțiene, deoarece mediile de coastă sunt deosebit de favorabile apariției și păstrării vieții pe Pământ.
Studiul ridică noi întrebări interesante: ce s-a întâmplat cu acest ocean? S-a evaporat în spațiu pe măsură ce atmosfera marțiană se subția? O parte din această apă este încă sub suprafață? Acestea sunt toate misterele care vor ghida, fără îndoială, viitoarele misiuni de explorare marțiană.