صورة طبوغرافية ملونة تظهر وديان الأنهار على سطح المريخ. تشكل مخرج الوادي Loire Vallis (الخط الأبيض) من فيضان بحيرة في حوض بارانا (موضحة باللون الأبيض). تشير الخطوط السوداء إلى وديان الأنهار الأخرى التي تشكلت بواسطة عمليات أخرى غير فيضانات البحيرة. الخلفية ملونة على سطح المريخ المشتق من مقياس الارتفاع بالليزر فوق فسيفساء صورة نظام الانبعاث الحراري. يبلغ عرض الصورة حوالي 650 كيلومترًا. الائتمان: NASA / GSFC / JPL ASU
على الأرض ، عادة ما يكون تآكل النهر عملية بطيئة. لكن على المريخوفقًا لدراسة جديدة قادها باحثون في جامعة تكساس في أوستن ، كان للفيضانات الهائلة من بحيرات فوهة البركان دور كبير في تشكيل سطح المريخ ، ونحت شقوق عميقة وتحريك كميات هائلة من الرواسب.
نُشرت الدراسة اليوم (29 سبتمبر 2021) في الطبيعة، وجد أن الفيضانات ، التي ربما استمرت لأسابيع فقط ، تسببت في تآكل أكثر من الرواسب الكافية لملء بحيرة سوبيريور وبحيرة أونتاريو بالكامل.
قال المؤلف الرئيسي تيم جودج ، الأستاذ المساعد في كلية UT Jackson لعلوم الأرض: "إذا فكرنا في كيفية نقل الرواسب عبر المناظر الطبيعية على كوكب المريخ القديم ، فإن الفيضانات الناتجة عن اختراق البحيرة كانت عملية مهمة حقًا على مستوى العالم". "وهذه نتيجة مفاجئة بعض الشيء لأنه كان يُنظر إليها على أنها حالات شاذة لمرة واحدة لفترة طويلة."
بقايا بحيرة فوهة بركان سابقة على سطح المريخ محاطة بحفر أصغر أخرى. تشكل المخرج الكبير في الجزء العلوي الأيسر أثناء حدث اختراق فوهة البركان. الائتمان: Goudge وآخرون.
كانت بحيرات فوهة البركان شائعة على سطح المريخ منذ مليارات السنين عندما كان سطح الكوكب الأحمر يحتوي على مياه سائلة. يمكن أن تحتوي بعض الحفر على مياه بحر صغير. ولكن عندما يصبح الماء أكثر من اللازم للاحتفاظ به ، فإنه يخترق حافة الحفرة ، مما يتسبب في فيضانات كارثية التي نحتت وديان الأنهار في أعقابها. أ 2019 الدراسة بقيادة Goudge قرر أن هذه الأحداث حدثت بسرعة.
سمحت صور الاستشعار عن بعد التي التقطتها الأقمار الصناعية التي تدور حول المريخ للعلماء بدراسة بقايا بحيرات فوهة المريخ المخترقة. ومع ذلك ، فقد تمت دراسة بحيرات فوهة البركان ووديان الأنهار في الغالب على أساس فردي ، كما قال Goudge. هذه هي الدراسة الأولى التي تبحث في كيفية تشكيل 262 بحيرة مخترقة عبر الكوكب الأحمر سطح المريخ ككل.
استلزم البحث مراجعة فهرس موجود مسبقًا لأودية الأنهار على المريخ وتصنيف الوديان إلى فئتين: الوديان التي بدأت عند حافة فوهة البركان ، مما يشير إلى أنها تشكلت أثناء فيضان اختراق بحيرة ، والوديان التي تشكلت في مكان آخر على المناظر الطبيعية ، والتي يقترح تشكيلًا أكثر تدريجيًا بمرور الوقت.
خريطة عالمية للمريخ تظهر وديان الأنهار حول الكوكب الأحمر. وديان الأنهار المتكونة من ثغرات بحيرة فوهة البركان باللون الأبيض. وديان الأنهار التي تشكلت تدريجيًا بمرور الوقت تتحول إلى اللون الأسود. الائتمان: Goudge وآخرون.
من هناك ، قارن العلماء بين العمق والطول والحجم لأنواع الوادي المختلفة ووجدوا أن وديان الأنهار التي تكونت من ثغرات بحيرة فوهة البركان تتسبب في تآكل ما يقرب من ربع حجم وادي نهر الكوكب الأحمر على الرغم من تكوينها فقط. 3٪ من إجمالي طول الوادي.
قال المؤلف المشارك للدراسة ألكسندر مورجان ، وهو عالم أبحاث في معهد علوم الكواكب: "يرجع سبب هذا التناقض إلى حقيقة أن الأخاديد المخرجية أعمق بكثير من الوديان الأخرى".
على ارتفاع 559 قدمًا (170.5 مترًا) ، يبلغ متوسط عمق وادي النهر المخترق أكثر من ضعف عمق وديان الأنهار الأخرى التي تم إنشاؤها بشكل تدريجي بمرور الوقت ، والتي يبلغ متوسط عمقها حوالي 254 قدمًا (77.5 مترًا).
بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من ظهور الصدوع في لحظة جيولوجية ، فقد يكون لها تأثير دائم على المناظر الطبيعية المحيطة. تشير الدراسة إلى أن الثغرات جابت الأخاديد عميقة جدًا لدرجة أنها قد تكون قد أثرت في تكوين وديان الأنهار القريبة الأخرى. قال المؤلفون إن هذا تفسير بديل محتمل لتضاريس وادي نهر المريخ الفريدة التي تُعزى عادةً إلى المناخ.
توضح الدراسة أن وديان الأنهار المتهدمة للبحيرة لعبت دورًا مهمًا في تشكيل سطح المريخ ، لكن Goudge قال إنها أيضًا درس في التوقعات. قضت جيولوجيا الأرض على معظم الحفر وجعلت تآكل الأنهار عملية بطيئة وثابتة في معظم الحالات. لكن هذا لا يعني أنها ستعمل بهذه الطريقة في عوالم أخرى.
قال Goudge: "عندما تملأ [الحفر] بالمياه ، يتم إطلاق الكثير من الطاقة المخزنة هناك". "من المنطقي أن يميل المريخ ، في هذه الحالة ، نحو التشكل بالكارثة أكثر من الأرض."
المرجع: "أهمية فيضانات اختراق البحيرة لشق الوادي في بداية المريخ" بقلم تيموثي أ. الطبيعة.
DOI: 10.1038/s41586-021-03860-1
المؤلفون المشاركون الآخرون في الدراسة هم غايا ستاكي دي كواي ، باحثة ما بعد الدكتوراه في مدرسة جاكسون ، وكاليب فاسيت ، عالم الكواكب في وكالة ناسا مركز مارشال لرحلات الفضاء.
ناسا مولت البحث.
