Tin tức Vũ trụ TV

Lập bản đồ các hệ thống sông cổ đại từng bao phủ các vùng đồng bằng rộng lớn ở bán cầu nam của sao Hỏa

Ngày:
Th12 23, 2020
Tóm lược:

Phải mất mười lăm năm hình ảnh và gần ba năm ghép các mảnh lại với nhau để tạo ra hình ảnh lớn nhất từng được thực hiện, bức tranh khảm 8 nghìn tỷ pixel trên bề mặt Sao Hỏa. Giờ đây, nghiên cứu đầu tiên sử dụng toàn bộ hình ảnh đã cung cấp cái nhìn sâu sắc chưa từng có về các hệ thống sông cổ đại từng bao phủ các vùng đồng bằng rộng lớn ở bán cầu nam của hành tinh.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

(A) Một dãy các rặng núi trên sao Hỏa (ở –67,64 ° E, 43,37 ° S). Để xác định xem các đối tượng địa lý là rặng núi hay thung lũng, các nhà nghiên cứu dựa vào ánh sáng trong các hố va chạm (chỗ trũng). Dựa trên các miệng núi lửa, ánh sáng phát ra từ phía trên cùng của hình ảnh. Bởi vì các rặng phù sa đổ bóng về phía nam, chúng có thể suy ra rằng đối tượng địa lý nhô lên khỏi bề mặt - một rặng núi hơn là một thung lũng. Hình ảnh lịch sự J. Dickson. (B) Một môi trường “tương tự” tương tự trên Trái đất. Các rặng phù sa tương tự như trên sao Hỏa nằm trong hệ thống sông Amargosa của California, mặc dù với nước vẫn chảy qua hệ thống, đó là tiền thân hoạt động của các rặng núi còn sót lại trên sao Hỏa. Hình ảnh lịch sự J. Dickson.
(A) Một dãy các rặng núi trên sao Hỏa (ở –67,64 ° E, 43,37 ° S). Để xác định xem các đối tượng địa lý là rặng núi hay thung lũng, các nhà nghiên cứu dựa vào ánh sáng trong các hố va chạm (chỗ trũng). Dựa trên các miệng núi lửa, ánh sáng phát ra từ phía trên cùng của hình ảnh. Bởi vì các rặng phù sa đổ bóng về phía nam, chúng có thể suy ra rằng đối tượng địa lý nhô lên khỏi bề mặt – một rặng núi hơn là một thung lũng. Hình ảnh lịch sự J. Dickson.
(B) Một môi trường “tương tự” tương tự trên Trái đất. Các rặng phù sa tương tự như trên sao Hỏa nằm trong hệ thống sông Amargosa của California, mặc dù với nước vẫn chảy qua hệ thống, đó là tiền thân hoạt động của các rặng núi còn sót lại trên sao Hỏa.
Hình ảnh lịch sự J. Dickson.

Phải mất mười lăm năm hình ảnh và gần ba năm ghép các mảnh lại với nhau để tạo ra hình ảnh lớn nhất từng được tạo ra, bức tranh khảm 8 nghìn tỷ pixel trên bề mặt Sao Hỏa. Giờ đây, nghiên cứu đầu tiên sử dụng toàn bộ hình ảnh đã cung cấp cái nhìn sâu sắc chưa từng có về các hệ thống sông cổ đại từng bao phủ các vùng đồng bằng rộng lớn ở bán cầu nam của hành tinh. Những tảng đá trầm tích ba tỷ năm tuổi này, giống như những khối đá trong hồ sơ địa chất của Trái đất, có thể là mục tiêu có giá trị cho việc khám phá các vùng khí hậu và kiến ​​tạo trong quá khứ trên sao Hỏa trong tương lai.

Công trình được xuất bản tháng này trên tạp chí Geology , bổ sung cho nghiên cứu hiện có về lịch sử thủy văn của sao Hỏa bằng cách lập bản đồ các rặng núi (sông) cổ xưa, về cơ bản là nghịch đảo của lòng sông. “Nếu bạn có một kênh sông, đó là phần xói mòn của một con sông. Vì vậy, theo định nghĩa, không có bất kỳ trầm tích nào ở đó để bạn nghiên cứu”, Jay Dickson, tác giả chính của bài báo, giải thích. “Bạn có những con sông làm xói mòn đá, vậy những tảng đá đó đã đi đâu? Những rặng núi này là nửa còn lại của câu đố.” Sử dụng tranh ghép, trái ngược với hình ảnh được bản địa hóa nhiều hơn, hãy để các nhà nghiên cứu giải câu đố đó trên quy mô toàn cầu.

Sao Hỏa từng là một thế giới ẩm ướt, bằng chứng là các hồ sơ đá về hồ, sông và sông băng. Các rặng sông được hình thành từ 4 đến 3 tỷ năm trước, khi các con sông lớn, bằng phẳng lắng đọng trầm tích trong các kênh của chúng (thay vì chỉ bị cắt nước ở bề mặt). Các hệ thống tương tự ngày nay có thể được tìm thấy ở những nơi như miền nam Utah và Thung lũng Chết ở Mỹ, và sa mạc Atacama ở Chile. Theo thời gian, trầm tích tích tụ trong các kênh; một khi nước cạn, những rặng núi đó là tất cả những gì còn lại của một số con sông.

Các rặng núi này chỉ xuất hiện ở Nam bán cầu, nơi có một số địa hình gồ ghề và lâu đời nhất trên sao Hỏa, nhưng mô hình này có thể là một hiện vật bảo tồn. “Những rặng núi này có thể từng có trên toàn bộ hành tinh, nhưng các quá trình tiếp theo đã chôn vùi chúng hoặc ăn mòn chúng đi,” Dickson nói. “Bán cầu bắc rất mịn vì nó được tái tạo bề mặt, chủ yếu là bởi các dòng dung nham.” Ngoài ra, các cao nguyên phía nam là “một số bề mặt phẳng nhất trong hệ mặt trời”, Woodward Fischer, người đã tham gia vào công việc này cho biết. Độ phẳng đặc biệt đó tạo ra sự lắng đọng trầm tích tốt, cho phép tạo ra các hồ sơ đang được nghiên cứu ngày nay.

Liệu một khu vực có các gờ nổi hay không là một quan sát cơ bản không thể thực hiện được cho đến khi hình ảnh có độ phân giải cao này về bề mặt hành tinh được thu thập. Mỗi trong số 8 nghìn tỷ pixel đại diện cho 5 đến 6 mét vuông và độ bao phủ là gần 100%, nhờ vào “kỹ thuật ngoạn mục” của máy ảnh bối cảnh của NASA đã cho phép nó hoạt động liên tục trong hơn một thập kỷ. Một nỗ lực trước đó để lập bản đồ các rặng núi này đã được xuất bản vào năm 2007 bởi Rebecca Williams, đồng tác giả của nghiên cứu mới, nhưng công trình đó bị giới hạn bởi độ phủ và chất lượng hình ảnh.

Williams cho biết: “Cuộc kiểm kê đầu tiên về các rặng núi bằng hình ảnh quy mô mét được tiến hành dựa trên dữ liệu thu được từ năm 1997 đến năm 2006. “Những dải hình ảnh này đã lấy mẫu hành tinh và cung cấp những bức ảnh chụp nhanh về bề mặt, nhưng vẫn còn đó sự không chắc chắn về việc thiếu các gờ nhỏ trong khoảng trống dữ liệu.”

Độ phân giải và độ bao phủ của bề mặt sao Hỏa trong bức tranh khảm đã loại bỏ phần lớn sự không chắc chắn của nhóm, lấp đầy khoảng trống và cung cấp bối cảnh cho các đối tượng địa lý. Bức tranh khảm cho phép các nhà nghiên cứu khám phá các câu hỏi ở quy mô toàn cầu, thay vì chỉ giới hạn trong các nghiên cứu bản địa hóa, bản địa hóa và kết quả ngoại suy cho toàn bán cầu. Nhiều nghiên cứu trước đây về thủy văn sao Hỏa chỉ giới hạn trong các miệng núi lửa hoặc các hệ thống đơn lẻ, nơi cả nguồn trầm tích và điểm đến đều được biết đến. Điều đó hữu ích, nhưng nhiều ngữ cảnh hơn sẽ tốt hơn để thực sự hiểu lịch sử môi trường của hành tinh và chắc chắn hơn về cách hình thành một đối tượng địa lý riêng lẻ.

Ngoài việc xác định 18 gờ nổi mới, việc sử dụng hình ảnh khảm đã cho phép nhóm nghiên cứu kiểm tra lại các đặc điểm trước đây đã được xác định là gờ nổi. Khi xem xét kỹ hơn, một số không phải do sông hình thành, mà là dòng dung nham hoặc sông băng. “Nếu bạn chỉ nhìn thấy một phần nhỏ của [một sườn núi], bạn có thể có ý tưởng về cách nó hình thành,” Dickson nói. “Nhưng sau đó bạn nhìn thấy nó trong một bối cảnh lớn hơn – như là sườn của một ngọn núi lửa, đó là dòng dung nham. Vì vậy, bây giờ chúng ta có thể tự tin hơn để xác định đâu là rặng phù sa, so với những rặng được hình thành bởi các quá trình khác.”

Bây giờ chúng ta đã có hiểu biết toàn cầu về sự phân bố của các con sông cổ đại trên sao Hỏa, các cuộc thám hiểm trong tương lai – cho dù bằng tàu thám hiểm hay bằng phi hành gia – có thể sử dụng những hồ sơ đá này để điều tra xem khí hậu và kiến ​​tạo trong quá khứ như thế nào. Fischer nói thêm: “Một trong những bước đột phá lớn nhất trong 20 năm qua là việc công nhận rằng sao Hỏa có hồ sơ trầm tích, có nghĩa là chúng ta không bị giới hạn trong việc nghiên cứu hành tinh này. “Chúng tôi có thể đặt câu hỏi về lịch sử của nó.” Và khi làm như vậy, chúng ta không chỉ tìm hiểu về quá khứ của một hành tinh đơn lẻ mà còn tìm thấy “sự thật về cách các hành tinh phát triển … và tại sao Trái đất có thể sinh sống được.”

Vì nghiên cứu này chỉ là nghiên cứu đầu tiên sử dụng bức tranh khảm đầy đủ, Dickson mong được xem cách nó được đưa vào sử dụng tiếp theo. Ông nói: “Chúng tôi mong đợi ngày càng có nhiều nghiên cứu, quy mô tương tự như những gì chúng tôi đang làm ở đây, bởi các nhà nghiên cứu khác trên khắp thế giới. “Chúng tôi hy vọng rằng nghiên cứu khoa học ‘chuyến đi đầu tiên’ này là một ví dụ cho quy mô khoa học có thể được thực hiện với một sản phẩm lớn như thế này.”


Nguồn truyện:

Tài liệu do Geological Society of America cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. JL Dickson, MP Lamb, RME Williams, AT Hayden, WW Fischer. Sự phân bố toàn cầu của các sông bồi tụ trên sao Hỏa thời kỳ đầu . Địa chất , năm 2020; DOI: 10.1130 / G48457.1

Bài viết liên quan

Bài viết mới