Ледники текли на древнем Марсе, но очень медленно
На Земле движение ледников, с их весом и трением, создало характерные долины и фьорды. Поскольку на Марсе нет подобных ландшафтов, учёные полагали, что древние ледяные массы на Красной планете были намертво вморожены в грунт. Новое исследование предполагает, что они не были неподвижны, а просто двигались крайне медленно.
Движение — часть определения ледника. На Земле талая вода скапливается под ледниками и ледяными щитами, смазывая их скольжение вниз. Новое исследование смоделировало, как низкая гравитация Марса повлияет на взаимосвязь между скоростью движения ледяного щита и дренажом воды под ним. Моделирование показало, что подлёдные каналы, вероятно, формировались и сохранялись. Быстрый дренаж воды увеличивал бы трение на границе породы и льда.
Это означает, что ледяные щиты на Марсе, вероятно, двигались и разрушали подстилающий грунт с чрезвычайно низкой скоростью, даже когда вода скапливалась подо льдом. Исследование опубликовано в Geophysical Research Letters.
«Лёд невероятно нелинеен. Обратные связи между движением ледника, дренажом и эрозией привели бы к принципиально разным ландшафтам, связанным с наличием воды под древними ледяными щитами на Земле и Марсе», — сказала Анна Грау Галофре, планетолог из Laboratoire de Planétologie et Géosciences и ведущий автор исследования.
Хотя на Марсе нет очевидных U-образных долин, характерных для земных ледниковых ландшафтов, исследователи нашли другие геологические следы, указывающие на ледниковые массы в прошлом Марса, включая гравийные гряды (эскеры) и возможные подлёдные каналы.
«Если на Земле вы получите друмлины, линейные формы, следы сноса и морены, то на Марсе под ледяным щитом с точно такими же характеристиками будут формироваться каналы и эскеры», — пояснила Грау Галофре.
Авторы смоделировали динамику двух эквивалентных ледяных щитов на Земле и Марсе с одинаковой толщиной, температурой и доступностью подлёдной воды. Они адаптировали существующие физические модели дренажа воды под земными ледяными щитами к марсианским условиям.
«Переход от раннего Марса с жидкой водой на поверхности, обширными ледяными щитами и вулканизмом к глобальной криосфере, которой Марс является сейчас, должен был в какой-то момент включать взаимодействие между ледяными массами и водой у их основания», — отметила Грау Галофре.
Результаты моделирования показывают, что подлёдная талая вода на Марсе дренировалась бы гораздо эффективнее, чем на Земле, что в значительной степени предотвращало бы смазку основания ледяных щитов. Это не позволяло развиваться высокой скорости скольжения и усиленной ледниковой эрозии. Таким образом, типичные линейные формы рельефа Земли просто не успевали бы сформироваться на Марсе.
Работа также имеет значение для возможного выживания древних форм жизни на Марсе. Ледяной щит мог обеспечить стабильный приток воды, защиту и стабильность для любых подлёдных водоёмов (озёр), укрытие от солнечной радиации в отсутствие магнитного поля и теплоизоляцию от экстремальных перепадов температур.