Gigantische Täler auf dem Mars werfen immer noch Fragen bezüglich ihrer Entstehung auf. Haben sie sich durch katastrophale Überschwemmungen unter einem milderen Klima als heute gebildet, bei dem flüssiges Wasser stabil war? Das Problem ist, dass diese Fluten in den Ebenen der nördlichen Hemisphäre normalerweise keine Spuren hinterlassen haben, da sie meistens von späteren sedimentären Ablagerungen verdeckt sind. Das Tal Hebrus im Südosten von Utopia Planitia ist einzigartig wegen seines relativ jungen Alters (weniger als 3 Milliarden Jahre) und wegen seines komplexen Netzwerks von orthogonalen Oberflächengerinnen, die mit unterirdischen Höhlen verbunden sind.
Das Hebrus-Tal. Dieser große Abflusskanal zeigt viele charakteristische Anzeichen dafür, dass riesige Wassermengen durch dieses Gebiet geflossen sind, einschließlich tränenförmiger und profilierter Inseln.
Bild NASA/JPL-Caltech/MSSS Ein internationales Forscherteam mit beteiligten Wissenschaftlern des CNRS Terre & Univers (siehe Rahmen), hat eine bisher unveröffentlichte Studie über die Rolle unterirdischer Leitungen bei der Abführung großer Fluten wie jene des Hebrus-Tals auf dem Mars durchgeführt. Die Wissenschaftler analysierten die Bilder der HRSC-Kamera der europäischen Mission Mars Express dieses Flut-Tals Hebrus Valles.
Die Kartierung enthüllte ein altes Oberflächenabflussnetz, das sich zugunsten von Höhlen verliert, in denen Wasser eingesickert und in die Tiefe geflossen sein könnte. Anschließend wurden experimentelle Simulationsexperimente im Labor durchgeführt, die ein unterirdisches Netzwerk aus tunnelartigen Strukturen in einer mit Wasser gesättigten Sandschicht nachstellten. Diese Oberflächenabflüsse führten zu lokalen Geländeabsenkungen, durch die das Wasser in die Tiefe sickerte und das vernetzte System von unterirdischen Kanälen auf dem Mars nachahmte.
Bild oben: Orthogonale Oberflächengerinne, verbunden mit unterirdischen Höhlen im Hebrus-Tal auf dem Mars (HRSC-Bild, Mars Express, ESA).
Bild unten: Laborsimulation eines Systems unterirdischer Höhlen in einer Umgebung, die einen wassergesättigten Untergrund nachahmt. Unsere Laborsimulation legt nahe, dass die Höhlen entlang der Hebrus-Täler bevorzugte Leitungen sind, durch die Wasser und Sedimente aufgenommen wurden.
© Costard et al.
Diese Experimente bestätigen, dass die Diskontinuitäten in der Marsunterfläche die Ausbildung eines umfangreichen, vernetzten und funktionalen unterirdischen Abflusssystems begünstigt hätten, das potenziell Flutwasser aus den Fluten des Hebrus-Tals in die Tiefen des marsianischen Untergrunds lenkt. Ihre Experimente zeigen auch, dass Höhlen effektiv dazu beitragen, die Flutwässer des Abflusstals Hebrus "verschwinden" zu lassen. Schließlich ist Hebrus eine besonders interessante Region als zukünftige Landestelle für die Erforschung unterirdischer Höhlen in den Ebenen der nördlichen Hemisphäre des Mars.
Referenz:
F. Costard, J.A.P. Rodriguez, E. Godin, A. Séjourné und J. Kargel (2024).
Deciphering Martian Flood Infiltration Processes at Hebrus Valles: Insights from Laboratory Experiments and Remote Sensing Observations.
JGR Planets.
Quelle: CNRS INSU