Das Klima des Mars zu Beginn seiner Geschichte ist Gegenstand heftiger Kontroversen. War der Rote Planet warm und feucht oder kalt und schneebedeckt? Eine neue in Ikarus veröffentlichte Studie unterstützt letzteres. Heute wissen wir, dass der Mars mit Netzwerken von Tälern, Deltas und Lacustrin-Sedimenten übersät ist, was bedeutet, dass eines Tages Wasser an der Oberfläche geflossen sein muss - vor etwa 4 Milliarden Jahren. Bisher haben Klimatologen kein Klimamodell erstellt, das warm genug ist, um Wasser auf der Oberfläche des Mars flüssig zu machen.
„Die Menschen versuchen, das alte Marsklima mit denselben Modellen zu modellieren, die wir auf der Erde verwenden, und sie sind nicht ganz erfolgreich. Es ist schwierig, einen warmen alten Mars zu erschaffen, da die Sonne damals viel schwächer war. Das gesamte Sonnensystem war kälter “, sagt Briony Horgan, Assistenzprofessor am Institut für Geowissenschaften, Atmosphären- und Planetenwissenschaften der Purdue University. "Und während Menschen Klimamodelle verwenden, kommen wir aus unserer Sicht - was sagen uns die Vulkanaufzeichnungen über den Mars?"
In der frühen Geschichte des Mars gab es viel Vulkanismus. Es gibt große Vulkane an einigen der gut untersuchten Orte des Planeten, aber über Regionen mit niedriger und glatter Topographie ist diesbezüglich wenig bekannt. Es gibt ungefähr 100 flache Hügel auf dem Mars, die als Sisyphus-Hügel bekannt sind und vulkanischen Ursprungs sein können.
Wenn Vulkane unter Eisplatten und Gletschern auf der Erde ausbrechen, entstehen durch die Kombination von Wärme und Schmelzwasser flache, steile Berge mit flachen Gipfeln, die als Tuya bekannt sind. Wenn subglaziale Eruptionen die Eisoberflächen nicht stören, bleiben die Spitzen der Vulkane eher konisch als flach. Die bei diesen Ereignissen erzeugte Mineralogie wird durch die Wirkung von heißer Lava und kaltem Gletscherschmelzwasser einzigartig gemacht.
Die Wissenschaftler verwendeten Bilder von CRISM-Spektrometern, um festzustellen, ob die Mineralzusammensetzung der Region dem Sub-Eis-Vulkanismus entsprach.
CRISM erfasst sowohl sichtbare Lichtwellen als auch kürzere Wellenlängen, um Instrumentenbedienern dabei zu helfen, eine Vielzahl von Mineralien auf der Marsoberfläche zu identifizieren. Die sichtbaren Wellenlängen werden stark von Eisen beeinflusst, während CRISM bei infraroten Wellenlängen die Signaturen von Carbonaten, Sulfaten, Hydroxylgruppen und Wasser erfasst, die in Mineralkristallen eingebaut sind.
„Jede Rasse hat ihren eigenen spezifischen Aufdruck und kann durch Lichtreflexionen identifiziert werden“, sagt Sheridan Akiss, Autor der Arbeit. Wissenschaftler haben drei spezifische Kombinationen von Mineralien in der Region identifiziert, die von Gips, Polyhydratsulfaten und einer Mischung aus Smektit-Zeolith-Eisenoxid dominiert werden - alle in Verbindung mit Vulkanen in Gletscherumgebungen. „Wir haben jetzt alle Mineralien- und Morphologiedaten, die besagen, dass es irgendwann Eis auf dem Mars gegeben haben muss. Und es war wahrscheinlich relativ spät in der Geschichte des jungen Mars."
Ilya Khel
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