Χιλιάδες μυστηριώδεις λόφοι στον Άρη διατηρούν στρώματα στοιχείων που υποδεικνύουν αρχαίο νερό στον κόκκινο πλανήτη, το οποίο πιθανόν να δημιούργησε τους πανύψηλους σχηματισμούς.

Περισσότεροι από 15.000 λόφοι προεξέχουν προς τον ουρανό από τις πεδινές εκτάσεις της Chryse Planitia του Άρη, που βρίσκεται κοντά σε μια φυσική διαχωριστική γραμμή μεταξύ του νότιου και του βόρειου ημισφαιρίου του πλανήτη. Τα γεωλογικά αυτά χαρακτηριστικά κεντρίζουν εδώ και καιρό το ενδιαφέρον των επιστημόνων, οι οποίοι μέχρι τώρα δεν ήταν σίγουροι για το τι δημιούργησε τους λόφους.

Οι σχηματισμοί, οι οποίοι εκτείνονται σε μια έκταση όσο το Τέξας, φαίνονται σε εικόνες που έχουν ληφθεί από τα διαστημικά σκάφη της NASA και της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας που περιστρέφονται γύρω από τον κόκκινο πλανήτη. Τα ασυνήθιστα χαρακτηριστικά μοιάζουν με τους περίφημους λόφους και τα οροπέδια της κοιλάδας Monument Valley κατά μήκος των συνόρων Αριζόνα-Ουτάχ.

Μια νέα ανάλυση των εικόνων και των δεδομένων που συλλέχθηκαν από τα σκάφη που είναι σε τροχιά στο διάστημα, που δημοσιεύθηκε στις 20 Ιανουαρίου στο περιοδικό Nature Geoscience, έριξε φως στην ιστορία των λόφων. Τα ευρήματα υποδηλώνουν γιατί μπορεί να υπάρχει μια τόσο έντονη διαφορά μεταξύ του βόρειου και του νότιου ημισφαιρίου του πλανήτη: Διάβρωση που προκλήθηκε από το νερό πριν από 4 δισεκατομμύρια έως 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια.

Οι λόφοι λειτουργούν σαν χρονοκάψουλες που θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους αστρονόμους να ξεκλειδώσουν τα μυστικά του παρελθόντος του Άρη.

«Κάθε λόφος αποτελείται από μια σειρά στρωμάτων, καθένα από τα οποία αποτελεί καταγραφή ενός γεγονότος του παρελθόντος», δήλωσε στο CNN ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης δρ Τζο ΜακΝιλ, πλανητικός επιστήμονας και μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Λονδίνου. «Τα παλαιότερα βρίσκονται στον πυθμένα και αποτελούνται από πετρώματα ηλικίας περίπου τεσσάρων δισεκατομμυρίων ετών. Για έναν γεωλόγο, το να κοιτάζει αυτά τα στρώματα είναι σαν να κοιτάζει σελίδες ενός βιβλίου – η κάθε μία λέει μια ιστορία!»

Οι λόφοι βρίσκονται κοντά στο μελλοντικό σημείο προσεδάφισης του ρόβερ ExoMars Rosalind Franklin της ESA, το οποίο αναμένεται να εκτοξευθεί το 2028. Υπάρχει πιθανότητα οι λόφοι να διερευνηθούν από το ρόβερ, το οποίο μπορεί να αποκαλύψει περισσότερα για την ιστορία του νερού στον κόκκινο πλανήτη και να εντοπίσει πόρους για μελλοντική ανθρώπινη εξερεύνηση.

Διερεύνηση του Άρη από το διάστημα

Ο ΜακΝιλ και η ομάδα του χρησιμοποίησαν τις εικόνες που συνέλεξαν τα διαστημικά σκάφη που περιφέρονται γύρω από τον Άρη για να αποκτήσουν πληροφορίες σχετικά με τη γεωλογία των λόφων. Τα διαστημικά σκάφη φέρουν αισθητήρες, κάμερες και άλλα επιστημονικά όργανα που συλλέγουν μια σειρά δεδομένων.

Οι λόφοι φαίνονταν παρόμοιοι μεταξύ τους από απόσταση, αλλά οι εικόνες υψηλής ανάλυσης που κατέγραψαν τα διαστημικά σκάφη επέτρεψαν στον ΜακΝιλ να κάνει ζουμ, αποκαλύπτοντας «απίστευτη ποικιλία στη δομή τους».

Ενώ οι λόφοι και τα οροπέδια της κοιλάδας Monument Valley μπορούν να φτάσουν μέχρι 300 μέτρα πάνω από το έδαφος της κοιλάδας και να καλύψουν μια έκταση 145 τετραγωνικών μιλίων, οι λόφοι του Άρη φτάνουν τα 550 μέτρα και εκτείνονται σε μια περιοχή 2.000 φορές μεγαλύτερη, δήλωσε ο ΜακΝιλ. Οι αρειανοί λόφοι είναι επίσης πολύ παλαιότεροι, καθώς υπάρχουν εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια, αντί για εκατομμύρια.

Αλλά η ανάλυση του ΜακΝιλ δείχνει ότι οι αρειανοί λόφοι είναι πιθανότατα τα τελευταία απομεινάρια αρχαίων ορεινών όγκων που παρασύρθηκαν και φθείρονται, σχηματιζόμενοι με τον ίδιο τρόπο όπως τα χαρακτηριστικά της κοιλάδας Monument Valley μέσω της διάβρωσης.

Science Κρύσταλλοι αποκάλυψαν το πιο εκπληκτικό εύρημα στον Άρη

«Τα ευρήματά μας αποκαλύπτουν ότι το νερό ήταν παρόν τόσο στην επιφάνεια όσο και στο υπέδαφος αυτής της περιοχής σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες, μεταξύ 4,0 (δισεκατομμυρίων) και 3,8 δισεκατομμυρίων ετών πριν», δήλωσε ο ΜακΝίλ. «Οι λόφοι ήταν αρχικά μέρος των υψιπέδων, που αποτελούνταν από εκατοντάδες μέτρα πετρώματος πλούσιου σε άργιλο, το οποίο σχηματίστηκε παρουσία υγρού νερού. Η διάβρωσή τους σε μήκος εκατοντάδων χιλιομέτρων δείχνει ότι τα υψίπεδα εκτείνονταν πολύ (μακρύτερα) βόρεια από ό,τι σήμερα, παρέχοντας νέες πληροφορίες για την αρχαία γεωγραφία και υδρολογία του Άρη».

Τα πλούσια σε άργιλο στρώματα πετρωμάτων μέσα στους λόφους υποδηλώνουν ότι υπήρχε άφθονο νερό στην επιφάνεια του Άρη, το οποίο δημιουργούσε χημικές αντιδράσεις με τα πετρώματα. Το νερό, είτε σε υγρή είτε σε παγωμένη μορφή, θα μπορούσε να έχει προκαλέσει τη διάβρωση διεισδύοντας σε ρωγμές στα πετρώματα.

Ενώ υπάρχουν στοιχεία που δείχνουν ότι κάποτε υπήρχαν ορμητικά ποτάμια και λίμνες στον Άρη, είναι δύσκολο να πούμε τι είδους υδάτινο χαρακτηριστικό προκάλεσε τη διάβρωση, δήλωσε ο ΜακΝίλ.

«Τα περισσότερα στοιχεία έχουν διαβρωθεί, και ό,τι έχει απομείνει – οι λόφοι – είναι τόσο παλιά που έχουν επίσης υποστεί επιπλέον 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια διάβρωσης από τον άνεμο πάνω σε ό,τι τους έκανε λόφους εξ αρχής», δήλωσε ο ΜακΝίλ.

«Είναι σαν να προσπαθείς να καταλάβεις την πλοκή ενός βιβλίου από το οποίο λείπουν οι περισσότερες σελίδες και οι υπόλοιπες είναι σκισμένες και ξεθωριασμένες. Μπορούμε να συνθέσουμε ένα μέρος της ιστορίας, αλλά το μεγαλύτερο μέρος της μένει στην ερμηνεία».

Ένα ερώτημα που διερευνούν ο ΜακΝίλ και οι συνάδελφοί του στη μελέτη είναι αν ένας αρχαίος βόρειος ωκεανός στον Άρη μπορεί να προκάλεσε τη διάβρωση, αλλά η ιδέα αυτή είναι αμφιλεγόμενη και συζητείται από τους επιστήμονες.

Ωστόσο, η ρομποτική εξερεύνηση αυτής της περιοχής θα μπορούσε να καθορίσει αν ο ωκεανός υπήρξε ποτέ – και αν θα μπορούσε να υπάρχει ζωή μέσα σε αυτόν.

Εξερευνώντας ένα αρειανό μυστήριο

Τα αναχώματα βρίσκονται ακριβώς βόρεια αυτού που είναι γνωστό ως η αρειανή διχοτομία, ένα φυσικό όριο μεταξύ των ρηχών πεδιάδων του βόρειου ημισφαιρίου και των υψίπεδων του νότιου ημισφαιρίου. Τα νότια υψίπεδα είναι έντονα σημαδεμένα από κρατήρες και υψώνονται κατά μέσο όρο 8 χιλιόμετρα ψηλότερα από τις ομαλές, κυλιόμενες πεδιάδες των πεδινών περιοχών πάνω από αυτά.

Αλλά οι ερευνητές έχουν αγωνιστεί να προσδιορίσουν τι δημιούργησε το όριο, το οποίο εκτείνεται γύρω από ολόκληρο τον πλανήτη, με αποτέλεσμα να αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του Άρη, δήλωσε ο ΜακΝιλ. Η εμφάνιση αυτού του ορίου ποικίλλει σε όλο τον πλανήτη, με ορισμένες περιοχές να φαίνεται να συνδέουν τις πεδινές περιοχές απευθείας με τα υψίπεδα, ενώ άλλες περιέχουν απότομους γκρεμούς.

Οι επιστήμονες έχουν δύο βασικές θεωρίες για την προέλευση του ορίου.

«Η τεκτονική των πλακών δίνει στη Γη τις ηπείρους και τις ωκεάνιες λεκάνες, αλλά ο Άρης δεν έχει δική του τεκτονική πλακών», δήλωσε ο ΜακΝίλ. «Αυτό σημαίνει ότι είναι δύσκολο να εξηγήσουμε γιατί τα νότια υψίπεδα του Άρη έχουν πολύ παχύ και αρχαίο φλοιό, ενώ τα βόρεια πεδινά είναι πολύ νεαρά και λεπτά.

«Ορισμένα μοντέλα έχουν υποστηρίξει ότι ο βορράς του Άρη χτυπήθηκε από μία ή περισσότερες γιγάντιες συγκρούσεις νωρίς στην ιστορία του, δημιουργώντας ουσιαστικά τις βόρειες πεδινές περιοχές ως μια μεγάλη κοιλότητα», εξήγησε. «Εναλλακτικά, θα μπορούσε να είναι το αποτέλεσμα διεργασιών που καθοδηγούνται από τον μανδύα και είναι παρόμοιες με την τεκτονική των πλακών, οι οποίες όμως τελείωσαν αρκετά νωρίς στην ιστορία του Άρη».

Υπάρχουν στοιχεία υπέρ και κατά και των δύο θεωριών και η συζήτηση συνεχίζεται, δήλωσε ο ΜακΝίλ.

Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο τεύχος της 16ης Ιανουαρίου του περιοδικού Geophysical Research Letters υποδηλώνει ότι οι σεισμοί, ή οι δονήσεις από το εσωτερικό του Άρη, που ανιχνεύθηκαν από την αποστολή InSight της NASA, η οποία έχει πλέον αποσυρθεί, υποδεικνύουν τη μεταγωγή εντός του αρειανού υπεδάφους ως κινητήρια δύναμη της διχοτόμησης.

Η μεταγωγή, ή η μεταφορά θερμότητας από το ένα σημείο στο άλλο, πιθανώς έλαβε χώρα στον μανδύα, ή το εσωτερικό στρώμα, του Άρη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, δήλωσαν οι συγγραφείς της μελέτης. Ο μανδύας βρίσκεται μεταξύ του φλοιού και του πυρήνα του πλανήτη.

Πλησιάζοντας κοντά στους λόφους

Ο ΜακΝιλ άρχισε να ερευνά τους λόφους της περιοχής Chryse Planitia κοντά στη διχοτόμηση στο πλαίσιο του διδακτορικού του προγράμματος, ενώ φοιτούσε στο Ανοικτό Πανεπιστήμιο της Αγγλίας, επειδή πιστεύει ότι αποτελούν «μια προνομιακή τοποθεσία για μελλοντικές αποστολές στον Άρη».

Περιοχές κοντά στους λόφους, όπως η Oxia Planum και η Mawrth Vallis, ενδιαφέρουν τους επιστήμονες επειδή μπορεί να διατηρούν παρελθοντικά σημάδια ζωής στον Άρη. Οι λόφοι εκτείνονται στα 500 χιλιόμετρα μεταξύ Mawrth Vallis και Oxia Planum, αλλά η πλειονότητα των λόφων της μελέτης είναι πιο κοντά στο Mawrth Vallis, που βρίσκεται στις πεδινές περιοχές βόρεια και δυτικά της περιοχής.

Τόσο το Mawrth Vallis όσο και το Oxia Planum ήταν υποψήφιοι για τον μελλοντικό τόπο προσεδάφισης του ρόβερ Rosalind Franklin. Όμως η ομάδα αποστολής αποφάσισε ότι το Oxia Planum θα παρέχει μια ασφαλέστερη τοποθεσία για την προσεδάφιση και τη διάσχιση του εδάφους, σύμφωνα με την ESA.

Οι λόφοι που ερευνήθηκαν στη μελέτη απέχουν εκατοντάδες χιλιόμετρα από το Oxia Planum, αλλά μικρότεροι λόφοι με την ίδια σύνθεση στο σημείο προσεδάφισης θα είναι προσβάσιμοι στο ρόβερ για να τους παρατηρήσει από κοντά και να τους φωτογραφίσει.

Διαβασε ακομα

Γιγαντιαίες δίνες στα βάθη των ωκεανών: Τι ρόλο παίζει ο Άρης

«Αυτό είναι εξαιρετικά συναρπαστικό γιατί αυτό σημαίνει ότι εξερευνώντας αυτές τις πεδιάδες, το ρόβερ θα μας πει πολλά για την ευρύτερη περιοχή και ενδεχομένως για τα περιβάλλοντα που υπήρχαν εκεί και αν ήταν κατοικήσιμα», δήλωσε ο ΜακΝίλ. «(Οι λόφοι) ήταν το κλειδί για να κατανοήσουμε πώς συνδέεται όλη αυτή η περιοχή του Άρη μεταξύ της».

Ο Φρανσουά Πουλέ, αστρονόμος στο Γαλλικό Ινστιτούτο Διαστημικής Αστροφυσικής, ο οποίος έχει μελετήσει την περιοχή Mawrth Vallis, δήλωσε ότι πιστεύει ότι η μελέτη του ΜακΝιλ παρέχει περισσότερες λεπτομέρειες και αποδείξεις για το πώς σχηματίστηκαν τα αναχώματα. Ο Πουλέ δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη.

«Αυτή η μελέτη ενισχύει την αίσθηση μου ότι η Mawrth Vallis είναι πραγματικά μια μοναδική περιοχή και μια από τις καλύτερες περιοχές που θα εξερευνηθούν από μια μελλοντική ρομποτική αποστολή», δήλωσε ο Πουλέ.