.
Wyobraź sobie, mrucząc rzekę płynącą przez kamienie i kamyki - strumień czasami nosi kamienie wzdłuż kanału.
Teraz wyobraź sobie tę scenę na Marsie.
Według nowych badań nie jest to fikcja. W nowym badaniu zbadano model erozji skał na Marsie i ustalono, że niosą wodę przez około 30 mil na Czerwonej Planecie.
Zgodnie z najnowszymi danymi z Marsa, możemy założyć, że dzisiejsza planeta ma niewielką ilość ciekłej wody, niniejsze badanie opiera się na szczegółowej analizie zdjęć zrobionych z łazika Mars Curiosity NASA w 2012 r. I mówi o znacznie bardziej wilgotnym świecie z obecnymi rzekami na dawnej planecie.
Na zdjęciach łazika widać małe kamyczki na planecie, o niezwykle gładkim i zaokrąglonym kształcie. Według geofizyka Douglasa Dzherolmaka i jego kolegi Gabora Domokosa, matematyka z Uniwersytetu Technologiczno-Ekonomicznego w Budapeszcie, szczegóły form skalnych były wystarczające, aby zrozumieć ich historię.
„Tysiące lat temu Arystoteles zastanawiał się nad kamykami na plaży i jak jest zaokrąglony. Ale do niedawna opis formy żwirowej nie był dokładny i nie mieliśmy podstawowej wiedzy na temat procesu zaokrąglania - powiedział Jerolmak, profesor nadzwyczajny na Wydziale Ziemi i Nauk o Środowisku w Penn School of Arts and Sciences. Jak sama forma kamyka może ujawnić swoją przeszłość? Odpowiedź jest w matematyce.
Podczas gdy Jerolmak analizował geofizykę kamyczków Marsa, Domokos wyciągnął pewne decydujące wnioski na podstawie swoich wcześniejszych badań dotyczących bezpośredniego związku między ruchem obiektu a jego formą. Ponieważ kamyki podlegają naturalnemu ścieraniu, Domokos był w stanie stworzyć model geometryczny, który pokazuje, jak kształt i masa kamienia zmieniają się w stosunku do innego obiektu o podobnych wymiarach.
Zespół przetestował model geometryczny na podstawie zebranych przez nich danych do testów erozji lądowej. Po pierwsze, obracali wapienne fragmenty w bębnie w laboratorium i rejestrowali zmiany w kształcie kamieni oraz utratę wagi w miarę upływu czasu. Następnie zbadali kamienie i kamyki w górskiej rzece w Puerto Rico.
„Zaczęliśmy w górnym biegu, gdzie kawałki kamienia oderwały się od ścian i poszły w dół rzeki” - powiedział Jerolmak. „Co kilkaset metrów dostaliśmy tysiące skał, zrobiliśmy zdjęcia ich sylwetek i zarejestrowanej wagi”.
Wreszcie przeprowadzili podobną analizę osadu ze stożków przy ujściu kanionu w Nowym Meksyku. Te cechy wzorów osadów w kształcie wachlarza przypominają te z Marsa, gdzie zdjęcia kamyków zostały wykonane przez łazik Curiosity. Dane wszystkich trzech eksperymentów naziemnych uzgodniono z modelem geometrycznym opracowanym przez Domokosa - udowodniono, że bezpiecznie jest użyć modelu do określenia odległości ruchu kamyków wyłącznie na podstawie jego kształtu.
Stosując model Domokos na danych konturowych kamyków Marsa, zespół ustalił, że kamienie straciły około 20 procent swojej objętości. Po zmianie (zmniejszeniu) siły grawitacyjnej Marsa byli w stanie obliczyć, że kamyki przebyły około 50 kilometrów lub około 30 mil od ich źródła.
Co może być tym źródłem? Na podstawie szacunków Jerolmaka dotyczących składu skał i innych danych, takich jak kierunek przepływu wody, uważa się, że źródłem był krater znajdujący się w odległości około 30 kilometrów (w linii prostej).
Praca zespołu jest ważna nie tylko dla stwierdzenia dawno minionych rzek Marsa, ale także dla technologii, która może być zastosowana do kamieni znalezionych tutaj, w domu - i daleko na innych planetach.
„Teraz mamy nowe narzędzie, które można wykorzystać do przywrócenia starożytnych środowisk na Ziemi, Marsie i innych ciałach podobnych do planet” - powiedział Jerolmak.
