Vi ser bevis på Mars: s yta av ett våldsamt förflutet: massiva vulkanutbrott, katastrofala översvämningar och en yta som är ärrad med kratrar. Tredimensionella bilder från HiRISE-kameran på Mars Reconnaissance Orbiter visar mönster i tjocka staplar av sedimentära berglager, bildade av ett cykliskt klimat som troligen är knutet till slingrandet av Mars på dess axel.
Genom att kombinera flera bilder av bergformationerna från olika perspektiv kunde forskare producera tredimensionella bilder, liksom en dramatisk flybyfilm av de skiktade sedimenten. Baserat på ett mönster av lager i lager som finns i ett område som kallas Becquerel krater föreslår forskarna att varje lager bildades under en period av cirka 100 000 år och att dessa lager producerades genom cykliska klimatförändringar. Utgrävningarna har eroderats till högar på kratternas golv, med många av de lagerlagda avlagringarna som har en trappstegform. Varje lager har exakt samma tjocklek.
Varje tio av "trappupp" -skikten buntas in i en större enhet, som teamet, som leddes av Kevin Lewis från California Institute of Technology, beräknar fastställdes under en miljonårsperiod, och Becquerel innehåller 10 av dessa buntar. En miljon år är samma varaktighet som de periodiska variationerna i Mars lutning, vilket tyder på att klimatvariationer inducerade av lutningen producerade skiktningen. Varje paket representerar då klimatprocesser när planeten lutar. Denna lutning kyldes regelbundet i ekvatorialområdet och värmde polerna när de fick mer solljus.
"På grund av lagren är små variationer i Marss bana den bästa kandidaten för de underförstådda klimatförändringarna," sade Kevin Lewis från California Institute of Technology, som ledde studien. "Det här är samma förändringar som har visat sig ställa in istiden på jorden och kan också leda till cyklisk lagring av sediment."
Jordningens lutning på sin axel varierar mellan 22,1 och 24,5 grader under en 41 000-årig period. Själva lutningen är ansvarig för säsongsvariationen i klimatet, eftersom den del av jorden som är lutad mot solen - och som får fler solljustimmar under en dag - gradvis förändras under hela året. Under faser med lägre snedhet är polära regioner mindre utsatta för säsongsvariationer, vilket leder till glacieringsperioder.
Mars lutning varierar med tiotals grader under en 100 000-årig cykel, vilket ger ännu mer dramatisk variation. När lutningen är låg är polerna de kallaste platserna på planeten, medan solen ligger nära ekvatorn hela tiden. Detta kan orsaka flyktiga ämnen i atmosfären, som vatten och koldioxid, att migrera poleward, där de skulle vara inlåsta som is.
"Det är lätt att luras utan att känna till topografin och mäta skikten i tre dimensioner," sa Alfred McEwen från University of Arizona, Tucson, huvudutredare för kameran och en medförfattare till tidningen. "Med stereoinformationen är det tydligt att det finns ett upprepande mönster för dessa lager."
Källor: JPL, Caltech
