Banjir cepat dan deras dari kawah banjir membentuk permukaan Mars

Gambar topografi berwarna yang menunjukkan lembah sungai di Mars. Outlet Loire Vallis (garis putih) terbentuk dari luapan danau di Cekungan Parana (disorot dengan warna putih). Garis hitam menunjukkan lembah sungai lain yang dibentuk oleh proses selain banjir danau. Latar belakang diwarnai pada permukaan Mars yang berasal dari altimeter laser di atas mosaik gambar TEM. Gambar itu lebarnya sekitar 650 kilometer. Kredit: NASA/GSFC/JPL ASU

Di darat, erosi sungai biasanya merupakan proses yang lambat. tapi pada MarsMenurut sebuah studi baru yang dipimpin oleh para peneliti di University of Texas di Austin, banjir besar dari danau kawah memiliki peran besar dalam membentuk permukaan Mars, mengukir celah yang dalam dan memindahkan sejumlah besar sedimen.

Studi ini diterbitkan hari ini (29 September 2021) di sifat pemarah, ia menemukan bahwa banjir, yang mungkin hanya berlangsung berminggu-minggu, mengikis lebih dari cukup sedimen untuk mengisi Danau Superior dan Danau Ontario.

“Jika kita berpikir tentang bagaimana sedimen diangkut melintasi lanskap di Mars kuno, banjir dari penetrasi danau adalah proses yang sangat penting secara global,” kata penulis utama Tim Judge, asisten profesor di UT Jackson’s School of Earth Sciences. “Dan ini adalah hasil yang agak mengejutkan karena mereka telah dilihat sebagai anomali satu kali untuk waktu yang lama.”

Sisa-sisa bekas danau kawah di Mars dikelilingi oleh kawah-kawah kecil lainnya. Outlet besar di kiri atas terbentuk selama peristiwa penetrasi kawah. Kredit: Goudge dkk.

Danau kawah adalah hal biasa di Mars miliaran tahun yang lalu ketika permukaan Planet Merah memiliki air cair. Beberapa kawah dapat berisi air laut kecil. Tetapi ketika air menjadi terlalu banyak untuk ditahan, ia menerobos tepi kawah, menyebabkan banjir besar yang telah mengukir lembah sungai di belakangnya. A Studi 2019 Dipimpin oleh Goudge, dia memutuskan bahwa peristiwa ini terjadi dengan cepat.

Gambar penginderaan jauh yang diambil oleh satelit yang mengorbit Mars telah memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari sisa-sisa danau kawah Mars yang menembus. Namun, danau kawah dan lembah sungai sebagian besar telah dipelajari secara individual, kata Goudge. Ini adalah studi pertama yang melihat bagaimana 262 danau infiltrasi di Planet Merah membentuk permukaan Mars secara keseluruhan.

Penelitian ini memerlukan tinjauan katalog lembah sungai yang sudah ada sebelumnya di Mars dan klasifikasi lembah menjadi dua kategori: lembah yang dimulai di tepi kawah, menunjukkan bahwa mereka terbentuk selama banjir yang menembus danau, dan lembah yang terbentuk di tempat lain di permukaan. lanskap, yang menyarankan pembentukan lebih bertahap dengan berlalunya waktu.

Peta global Mars yang menunjukkan lembah sungai di sekitar Planet Merah. Lembah sungai yang terbentuk dari lubang danau kawah berwarna putih. Lembah sungai yang berangsur-angsur terbentuk dari waktu ke waktu berubah menjadi hitam. Kredit: Goudge dkk.

Dari sana, para ilmuwan membandingkan kedalaman, panjang, dan ukuran berbagai jenis lembah dan menemukan bahwa lembah sungai yang terbentuk dari celah di danau kawah mengikis kira-kira seperempat volume lembah sungai Planet Merah meskipun hanya pembentukannya. 3% dari total panjang lembah.

“Perbedaan ini disebabkan oleh fakta bahwa ngarai outlet jauh lebih dalam daripada lembah lainnya,” kata rekan penulis studi Alexander Morgan, seorang ilmuwan peneliti di Planetary Science Institute.

Pada 559 kaki (170,5 m), kedalaman rata-rata lembah sungai yang menembus lebih dari dua kali lipat dari lembah sungai lainnya yang terbentuk secara bertahap dari waktu ke waktu, yang rata-rata sekitar 254 kaki (77,5 m).

Selain itu, meskipun patahan muncul pada saat geologis, mereka mungkin memiliki efek yang bertahan lama pada lanskap sekitarnya. Studi ini menunjukkan bahwa parit-parit itu menjelajahi ngarai begitu dalam sehingga mungkin telah mempengaruhi pembentukan lembah sungai terdekat lainnya. Para penulis mengatakan ini adalah penjelasan alternatif yang mungkin untuk medan Lembah Sungai Mars yang unik yang biasanya dikaitkan dengan iklim.

Studi menunjukkan bahwa lembah sungai danau yang bobrok memainkan peran penting dalam membentuk permukaan Mars, tetapi Goudge mengatakan itu juga pelajaran dalam prakiraan. Geologi tanah telah menghilangkan sebagian besar kawah dan membuat erosi sungai menjadi proses yang lambat dan dalam banyak kasus stabil. Tapi itu tidak berarti itu akan bekerja seperti itu di dunia lain.

“Ketika Anda mengisi [the craters] Dengan air, ada banyak energi yang tersimpan di sana untuk dilepaskan,” kata Goudge. “Masuk akal bahwa Mars, dalam hal ini, akan lebih condong ke morfologi bencana daripada Bumi.”

Referensi: “Pentingnya Ngarai Menembus Banjir Danau di Awal Mars” oleh Timothy A. sifat pemarah.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03860-1

Rekan penulis studi lainnya adalah Gaya Stackie de Kwai, seorang peneliti postdoctoral di Jackson School, dan Caleb Fassett, seorang ilmuwan planet di NASA Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall.

NASA mendanai penelitian tersebut.