Kể từ năm 2016, Sao Hỏa trở thành nơi cư trú vĩnh viễn của không dưới tám nhiệm vụ robot, sự kết hợp giữa các quỹ đạo, người cưỡi ngựa và tàu đổ bộ. Giữa các nghiên cứu sâu rộng về bầu khí quyển và bề mặt sao Hỏa, các nhà khoa học đã tìm hiểu rất nhiều về lịch sử và sự tiến hóa của hành tinh. Cụ thể, họ đã phát hiện ra một lượng lớn bằng chứng cho thấy Sao Hỏa từng có nước chảy trên bề mặt của nó.
Bằng chứng gần đây nhất về hiệu ứng này từ Đại học Texas ở Austin, nơi các nhà nghiên cứu đã thực hiện một nghiên cứu chi tiết về cách nước lắng đọng trầm tích ở khu vực Mars hồi Aeolis Dorsa. Theo nghiên cứu của họ, khu vực này chứa các trầm tích trầm tích rộng lớn hoạt động như một ghi chép lịch sử của Sao Hỏa, lập danh mục ảnh hưởng của xói mòn dựa trên nước theo thời gian.
Nghiên cứu có tựa đề Địa tầng Fluvial của Thung lũng lấp đầy tại Aeolis Dorsa, Sao Hỏa: Bằng chứng về biến động cấp cơ sở được điều khiển bởi một cơ thể nước hạ lưu, gần đây đã xuất hiện trên tạp chí khoa học GeoScienceWorld. Dẫn đầu bởi Benjamin D. Cardenas - một nhà địa chất học của Trường Khoa học Địa chất Jackson tại Đại học Texas ở Austin - nhóm nghiên cứu đã kiểm tra dữ liệu vệ tinh của vùng Aeolis Dorsa để nghiên cứu cấu trúc của trầm tích trầm tích.
Trong nhiều năm, Aeolis Dorsa đã được các nhà khoa học quan tâm vì nó chứa một số lớp trầm tích dày đặc nhất trên sao Hỏa, được lắng đọng bởi nước chảy (hay còn gọi là trầm tích lưu huỳnh). Các khoản tiền gửi này có thể nhìn thấy từ quỹ đạo do cách chúng đã trải qua một quá trình được gọi là đảo ngược địa hình của Hồi - bao gồm các khoản tiền gửi lấp đầy các kênh sông thấp, sau đó được thở ra để tạo ra các thung lũng.
Theo định nghĩa, các thung lũng được xây dựng là các mức độ địa hình được tạo ra bởi sự xói mòn sông sông - tức là liên quan đến một dòng sông hoặc bờ sông. Trên trái đất, các thung lũng này thường được tạo ra bởi mực nước biển dâng cao, và sau đó chứa đầy trầm tích do mực nước biển giảm. Khi mực nước biển dâng lên, các thung lũng bị cắt khỏi cảnh quan khi nước di chuyển vào đất liền; và khi mực nước biển giảm, nước rút lại lắng đọng trầm tích bên trong chúng.
Theo nghiên cứu, quá trình này đã tạo cơ hội cho các nhà địa vật lý và nhà khoa học hành tinh quan sát hồ sơ địa chất Sao Hỏa trong ba chiều và trên các khoảng cách đáng kể. Như Cardenas đã nói với Tạp chí Không gian qua email:
Đá trầm tích trong thông tin ghi chép chung về môi trường mà chúng được lắng đọng. Tiền gửi Fluvial (sông) ghi lại thông tin cụ thể về cách các dòng sông di cư theo chiều ngang, cách chúng nâng cấp theo chiều dọc và cách những thứ này thay đổi theo thời gian.
Ở đây trên Trái đất, các bức tượng (tức là thứ tự và vị trí của các lớp trầm tích) của đá trầm tích đã được các nhà địa chất sử dụng trong nhiều thế hệ để đặt ra những hạn chế về điều kiện giống như trên hành tinh của chúng ta hàng tỷ năm trước. Chỉ trong lịch sử gần đây, nghiên cứu về các lớp trầm tích đã được sử dụng để đặt ra những hạn chế về điều kiện môi trường như thế nào trên các cơ thể hành tinh khác (như Sao Hỏa) hàng tỷ năm trước.
Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu này đã tạo ra dữ liệu không thể giải quyết bao bì trầm tích ở quy mô dưới mét. Thay vào đó, hình ảnh vệ tinh đã được sử dụng để xác định mối quan hệ địa tầng quy mô lớn, chẳng hạn như mô hình lắng đọng dọc theo các kênh nước trong quá khứ. Nói cách khác, các nghiên cứu đã tập trung vào việc lập danh mục sự tồn tại của dòng nước trong quá khứ trên Sao Hỏa nhiều hơn những gì đã xảy ra kể từ đó.
Như Cardenas đã chỉ ra, ông và nhóm của mình đã thực hiện một cách tiếp cận khác, một phương pháp cho rằng Sao Hỏa đã trải qua những thay đổi trong 3,5 tỷ năm qua. Như ông đã giải thích:
Nói chung, đã có giả định rằng rất nhiều bề mặt của martian không đặc biệt khác so với 3,5 tỷ năm trước. Chúng tôi nỗ lực để chứng minh rằng bề mặt hiện đại tại khu vực nghiên cứu của chúng tôi, Aeolis Dorsa, là kết quả của sự chôn vùi, thở ra và xói mòn không bằng nhau, và có thể giả định rằng bề mặt hiện đại đại diện cho bề mặt cổ đại. Chúng tôi thực sự cố gắng chỉ ra rằng những gì chúng ta thấy ngày nay, các tính năng mà chúng ta có thể đo được ngày hôm nay, là các trầm tích trầm tích của các dòng sông, chứ không phải các dòng sông thực tế. Điều này cực kỳ quan trọng để nhận ra khi bạn bắt đầu diễn giải các quan sát của mình và nó thường là một điểm bị bỏ lỡ.
Vì mục đích nghiên cứu của họ, Cardenas và nhóm của ông đã sử dụng các cặp hình ảnh có độ phân giải cao và dữ liệu địa hình được chụp bởi Camera bối cảnh (CTX) và Thí nghiệm khoa học hình ảnh độ phân giải cao (HiRISE) trên tàu quỹ đạo trinh sát sao Hỏa (MRO). Dữ liệu này sau đó được kết hợp với Phần mềm tích hợp cho hình ảnh và quang phổ kế (ISIS) - gói xử lý hình ảnh kỹ thuật số được sử dụng bởi Cơ quan khảo sát địa chất Hoa Kỳ (USGS) - và Đường ống âm thanh nổi của NASA Am Ames.
Những người này đã xử lý các hình ảnh được ghép nối thành dữ liệu địa hình có độ phân giải cao và mô hình độ cao kỹ thuật số (DEM), sau đó được so sánh với dữ liệu từ thiết bị đo độ cao Laser quỹ đạo sao hỏa (Mola) trên tàu Mars Global Surveyor (MSG). Kết quả cuối cùng là một loạt các DEM là các đơn đặt hàng có độ phân giải cao hơn so với bất kỳ thứ gì được sản xuất trước đó.
Đối với tất cả những điều này, Cardenas và các đồng nghiệp của ông đã có thể xác định mô hình xếp chồng trong các lớp trầm tích, lưu ý những thay đổi trong phong cách trầm tích và các cơ chế gợi ý cho việc tạo ra chúng. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã giới thiệu một phương pháp hoàn toàn mới để đo hướng dòng chảy của các con sông để lại các khoản tiền gửi này, cho phép họ thấy cảnh quan đã thay đổi như thế nào trong vài tỷ năm qua.
Nghiên cứu cho thấy có một khối nước lớn trên sao Hỏa ~ 3,5 tỷ năm trước và lượng nước này tăng và giảm về khối lượng đủ chậm để trầm tích sông có thời gian để điều chỉnh các kiểu, Cardenas nói. Đây là phù hợp hơn với những thay đổi khí hậu chậm hơn, và ít phù hợp với các sự kiện thủy văn thảm khốc. Aeolis Dorsa nằm dọc theo bờ biển giả thuyết của một đại dương phía bắc cổ đại trên sao Hỏa. Thật thú vị khi tìm thấy các mỏ sông ven biển tại Aeolis Dorsa, nhưng nó không giúp chúng ta hạn chế kích thước của vùng nước (hồ, đại dương, v.v.)
Về bản chất, Cardenas và các đồng nghiệp đã kết luận rằng - tương tự Trái đất - mực nước giảm và dâng cao trong một vùng nước lớn đã buộc sự hình thành của các thung lũng trong khu vực nghiên cứu của họ. Và theo cách tương tự như những gì đang xảy ra trên Trái đất ngày nay, những con sông hình thành ở các vùng ven biển bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi sự thay đổi mực nước của một vùng nước lớn ở hạ lưu.
Trong một thời gian, nó đã là một kết luận đã được báo trước rằng bề mặt Sao Hỏa đã chết, các tính năng của nó bị đóng băng trong thời gian. Nhưng như nghiên cứu này đã chứng minh, cảnh quan đã trải qua những thay đổi đáng kể kể từ khi nó mất đi bầu khí quyển và nước mặt. Những phát hiện này chắc chắn sẽ là chủ đề được quan tâm khi chúng ta tiến gần hơn đến việc gắn một nhiệm vụ phi hành đoàn lên bề mặt sao Hỏa.
