In den letzten zwei Jahrzehnten haben Wissenschaftler mithilfe von Bildern von Raumfahrzeugen, die den Roten Planeten umkreisen, ungewöhnliche Gratnetzwerke auf dem Mars entdeckt. Wie und warum sich die Rücken gebildet haben und welche Hinweise sie auf die Geschichte des Mars geben könnten, ist bisher unbekannt.
Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Aditya Khuller von der School of Earth and Space Exploration der Arizona State University und Laura Kerber vom Jet Propulsion Laboratory der NASA machte sich daran, mehr über diese Rücken zu erfahren, indem es mit Hilfe von Tausenden von Bürgern ein großes Gebiet des Mars kartierte Wissenschaftler.
Ihre Ergebnisse, die kürzlich in veröffentlicht wurden Ikaruszeigen, dass die Rücken auf dem Mars versteinerte Aufzeichnungen über altes Grundwasser enthalten können, das durch sie fließt.
Wie die Gratnetzwerke auf dem Mars entstanden sind, ist ein Rätsel geblieben, seit sie aus dem Orbit gefunden wurden. Wissenschaftler haben festgestellt, dass es drei Stufen gibt, die an der Entstehung der Grate beteiligt waren, einschließlich der Bildung polygonaler Brüche, der Bruchfüllung und schließlich der Erosion, die die Gratnetzwerke freilegte.
Um mehr über diese Grate zu erfahren, kombinierte das Team Daten von der THEMIS-Kamera des NASA-Orbiters Mars Odyssey und den CTX- und HiRISE-Instrumenten des Mars Reconnaissance-Orbiters. Dann stellten sie ihr Bürgerwissenschaftler-Projekt über die Plattform bereit Zooniversum.
Fast 14.000 Citizen Scientists aus der ganzen Welt schloss sich der Suche an für die Kammnetzwerke auf dem Mars, wobei der Schwerpunkt auf einem Gebiet um den Jezero-Krater liegt, wo der Perseverance-Rover der NASA im vergangenen Februar gelandet ist. Letztendlich war das Team mit Hilfe der Bürgerwissenschaftler in der Lage, die Verteilung von 952 polygonalen Rückennetzen in einem Gebiet zu kartieren, das etwa ein Fünftel der Gesamtoberfläche des Mars ausmacht.
„Citizen Scientists spielten eine wesentliche Rolle bei dieser Forschung, da diese Merkmale im Wesentlichen Muster an der Oberfläche sind, sodass fast jeder mit einem Computer und Internet helfen kann, diese Muster anhand von Bildern des Mars zu identifizieren“, sagte Khuller.
Die meisten der analysierten Kammnetzwerke (91 % oder 864 von 952) befinden sich in uraltem, erodiertem Gelände, das etwa 4 Milliarden Jahre alt ist. Es wird angenommen, dass der Mars während dieser Zeit wärmer und feuchter war, was mit der Entstehung dieser Rücken zusammenhängen könnte.
Frühere Forschung in diesem Bereich hat gezeigt, dass die Grate, die nicht mit Staubschichten bedeckt waren, spektrale Signaturen von Ton zeigten. Da sich Tone durch Verwitterung in Gegenwart von Wasser bilden, deutete dies für das Forscherteam darauf hin, dass die Grate möglicherweise durch Grundwasser entstanden sind. Während der reichlich vorhandene Oberflächenstaub in diesen Regionen es schwierig macht zu überprüfen, ob die neu kartierten Rückennetzwerke von Khuller und Kerbers Team auch Tone enthalten, deuten ihre Ähnlichkeiten in Form und Dimension darauf hin, dass sie sich aus ähnlichen Grundwasserprozessen bilden könnten.
Diese Entdeckung hilft Wissenschaftlern, die Fußabdrücke des Grundwassers zu „verfolgen“, das durch die alte Marsoberfläche fließt, und zu bestimmen, wo es während dieser Zeit vor 4 Milliarden Jahren für flüssiges Wasser geeignet war, nahe der Oberfläche zu fließen.
„Wir hoffen, mit Hilfe von Bürgerwissenschaftlern schließlich den gesamten Planeten kartieren zu können“, sagte Khuller. „Wenn wir Glück haben, könnte der Perseverance-Rover von Mars 2020 diese Ergebnisse bestätigen, aber die nächsten Bergrücken sind einige Kilometer entfernt, sodass sie möglicherweise nur im Rahmen einer potenziell ausgedehnten Mission besucht werden.“
Aditya R. Khuller et al., Unregelmäßige polygonale Gratnetzwerke im alten noachischen Gelände auf dem Mars, Ikarus (2021). DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114833