Iskärna från Mars? Inte riktigt. Men denna aggregering av jordkorn, från Antarktisis, härledd från samma process som nu föreslogs för Röda planeten (Kredit: Hans Paerl, University of North Carolina i Chapel Hill)
De förbryllande Meridiani Planum-insättningarna på Mars - upptäckt av NASA: s Opportunity rover - kan vara rester av ett massivt forntida isfält, enligt en ny studie online i Naturgeovetenskap.
Paul Niles från NASA: s Johnson Space Center och Joseph Michalski, från Université Paris-Sud, analyserade kemi, sedimentologi och geologi i Meridiani Planum-insättningarna med hjälp av data från Möjlighet. De antyder att sulfatbildning och kemisk väderutveckling inträffade i en islagring som var så massiv som dagens polära iskappar på Mars. När isen sublimerade bort i ett varmare klimat behöll de kvarvarande sedimenten sin kemiska signatur, föreslår författarna.
Den nya teorin kommer runt en svaghet i den tidigare tron, att avlagringarna bildades i ett vått, grunt bassäng - eftersom inga bevis för ett sådant bassäng har hittats ännu. Men det kommer med sitt eget bagage: det finns inte mycket bevis på massiv is i regionen heller.
Meridiani representerar ett av de plattaste områdena på Marsytan, med långa, rullande släta slättar, linjära sanddyner och åsar. Baserat på antalet kratrar har forskare spekulerat att det bildades tidigt i den Hesperiska eran, för cirka 3,8 miljarder år sedan.
Den spännande platsen - precis vid korsstolarna med noll grader longitud och noll grader latitud - upptäcktes ursprungligen av Mars Thermal Emission Spectrometer ombord på NASAs Mars Global Surveyor (1996-2006). Den valdes sedan som landningsplats för NASA: s rover Opportunity 2004.
"Omedelbart efter touchdown, när vi slog på kamerorna för första gången och tittade ut på slätterna, blev det uppenbart att det var en annan typ av plats på Mars än vi någonsin varit tidigare," sade Michalski.
Sedan dess har platsen varit föremål för många kemistudier som har genererat en handfull konkurrerande teorier om hur dess udda sulfatavlagringar kan ha bildats. Den rådande teorin, framförd av forskare i Mars Exploration Rovers-teamet, säger att Meridiani Planum en gång var ett grunt avdunstningsbassäng som periodvis var vått, där vind hjälpte till att driva bort fukten och lämnade avlagringarna. Andra forskare har föreslagit en katastrofal händelse som en vulkan eller stor påverkan, kanske med vulkaniska aerosoler som förändrar skiktade stenar vid ytan.
Men Michalski och Niles säger att avlagringar bildades när området täcktes med tjock is. Damm som fångats i isen skulle ha värmts i närvaro av solljus och orsakat mindre smältning i närheten. Och eftersom isen också innehöll vulkaniska aerosoler, skulle vattnet som bildades ha varit mycket surt och reagerat med dammet, vilket gav de förvirrande produkterna i fickorna i isen som blev avlagringar när isen sublimerade. Samma process händer i begränsad utsträckning i jordens polära regioner, sade Michalski. Meridiani Planum ligger nära ekvatorn, där stora isfält saknas idag. Författarna föreslår att isen kunde ha bildats i forntida tider, när polerna var på en annan plats eller när den Martiska rotationsaxeln var i en annan vinkel.
Michalski sade att den nya teorin kommer runt många av stickningspunkterna hos de äldre.
”Det kräver inte ett bassäng för att vara närvarande. det kräver inte grundvattnet, sade han. ”Vi gillar många aspekter av MER-teamets hypotes. Ett av de stora problemen är att du måste ha mycket surt vatten i den situationen. ”
Brian Hynek, en atmosfär- och rymdfysiker vid University of Colorado i Boulder, hade föreslagit ett vulkaniskt ursprung för insättningarna tidigare, men han sa att det finns styrkor till den nya teorin också. Till att börja med, sade han, kan isfickhypotesen förklara varför salter med varierande vattenlöslighet samexisterar så nära i Meridiani Planum-avlagringar.
"Volymen av Meridiani-avlagringarna liknar mängden sediment som finns i de skiktade isrika avlagringarna på Mars's södra pol," tillade han. "Och sublimering av en tillräckligt stor dammig isuppsättning skulle ge en övertygande källa för allt sediment, som andra modeller har misslyckats med."
Men han sade att det också finns brister i den nya teorin: Ingen modell har tillåtit de nödvändigtvis massiva isavlagringar vid Martian Equator, till exempel, och det är nyfiken på hur dammet och aerosolerna "kan samlas till konsekventa sandstorlekar" i undersökt berggrunden.
Hynek sade om alla teorier som kan förklara de konstiga insättningarna i Meridiani Planum, ingen har framkommit ännu som en tydlig vinnare: ”Alla har sina styrkor och alla har betydande svagheter. Jag tror inte att vi har löst det här mysteriet än. "
Michalski är mindre försiktig med konsekvenserna av det nya arbetet.
"Vi kan föreslå den här processen för Meridiani-insättningarna eftersom det finns mycket data," sade han. "Vi tror att det är troligt att de andra sulfatavlagringarna på Mars kunde ha bildats av samma mekanism."
Källor: Joseph Michalski och Brian Hynek
