Bề mặt sao Hỏa được hình thành bởi những trận lũ dữ dội và từ các miệng núi lửa: Trên Trái đất, xói mòn sông thường là một quá trình diễn ra chậm chạp. Nhưng trên sao Hỏa, lũ lụt lớn từ các hồ miệng núi lửa tràn có vai trò rất lớn trong việc định hình bề mặt sao Hỏa, tạo ra các vực sâu và di chuyển một lượng lớn trầm tích, theo một nghiên cứu mới do các nhà nghiên cứu tại Đại học Texas ở Austin dẫn đầu.
Nghiên cứu được công bố ngày 29 tháng 9 trên tạp chí Nature cho thấy những trận lũ lụt, có thể chỉ kéo dài vài tuần, đã xói mòn quá đủ lượng phù sa để lấp đầy hoàn toàn Hồ Superior và Hồ Ontario.
Tác giả chính Tim Goudge, phó giáo sư tại Trường Khoa học Địa chất UT Jackson, cho biết: “Nếu chúng ta nghĩ về cách trầm tích được di chuyển qua cảnh quan trên sao Hỏa cổ đại, thì lũ lụt do vỡ hồ là một quá trình thực sự quan trọng trên toàn cầu. “Và đây là một kết quả hơi đáng ngạc nhiên vì chúng đã được coi là dị thường chỉ xảy ra trong một thời gian dài.”
Các hồ miệng núi lửa đã phổ biến trên sao Hỏa hàng tỷ năm trước khi Hành tinh Đỏ có nước lỏng trên bề mặt của nó. Một số miệng núi lửa có thể chứa một lượng nước nhỏ của vùng biển. Nhưng khi nước trở nên quá mức không thể chứa được, nó sẽ phá vỡ mép của miệng núi lửa, gây ra lũ lụt thảm khốc đã khắc sâu các thung lũng sông sau đó. Một nghiên cứu năm 2019 do Goudge dẫn đầu đã xác định rằng những sự kiện này xảy ra nhanh chóng.
Các hình ảnh viễn thám được chụp bởi vệ tinh quay quanh sao Hỏa đã cho phép các nhà khoa học nghiên cứu tàn tích của các hồ miệng núi lửa bị thủng trên sao Hỏa. Tuy nhiên, các hồ miệng núi lửa và các thung lũng sông của chúng hầu hết đã được nghiên cứu trên cơ sở riêng lẻ, Goudge nói. Đây là nghiên cứu đầu tiên nhằm điều tra xem 262 hồ bị thủng trên khắp Hành tinh Đỏ đã định hình bề mặt sao Hỏa nói chung như thế nào.
Nghiên cứu yêu cầu xem xét danh mục các thung lũng sông hiện có trên sao Hỏa và phân loại các thung lũng thành hai loại: các thung lũng bắt đầu từ rìa miệng núi lửa, cho thấy chúng hình thành trong một trận lụt do vỡ hồ và các thung lũng hình thành ở những nơi khác trên cảnh quan. gợi ý sự hình thành dần dần theo thời gian.
Từ đó, các nhà khoa học đã so sánh độ sâu, chiều dài và thể tích của các loại thung lũng khác nhau và phát hiện ra rằng các thung lũng sông được hình thành bởi các vết nứt của hồ miệng núi lửa vượt xa trọng lượng của chúng, xói mòn gần một phần tư thể tích thung lũng sông của Hành tinh Đỏ mặc dù chỉ chiếm 3 % tổng chiều dài thung lũng.
Đồng tác giả nghiên cứu Alexander Morgan, một nhà khoa học tại Viện Khoa học Hành tinh, cho biết: “Sự khác biệt này là do thực tế là các hẻm núi đầu ra sâu hơn đáng kể so với các thung lũng khác”.
Ở độ cao 559 feet (170,5 mét), độ sâu trung bình của một thung lũng sông bị đứt gãy nhiều hơn hai lần so với các thung lũng sông khác được tạo ra dần dần theo thời gian, có độ sâu trung bình khoảng 254 feet (77,5 mét).
Ngoài ra, mặc dù các vực sâu xuất hiện ngay lập tức về mặt địa chất, chúng có thể đã ảnh hưởng lâu dài đến cảnh quan xung quanh. Nghiên cứu cho thấy rằng các vết thủng đã quét qua các hẻm núi sâu đến mức chúng có thể đã ảnh hưởng đến sự hình thành của các thung lũng sông khác gần đó. Các tác giả cho biết đây là một giải thích thay thế tiềm năng cho địa hình thung lũng sông Sao Hỏa độc đáo thường được cho là do khí hậu.
Nghiên cứu chứng minh rằng các thung lũng sông do vỡ hồ đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành bề mặt sao Hỏa, nhưng Goudge cho biết đây cũng là một bài học về kỳ vọng. Địa chất của Trái đất đã xóa sổ hầu hết các miệng núi lửa và làm cho quá trình xói mòn sông diễn ra chậm và ổn định trong hầu hết các trường hợp. Nhưng điều đó không có nghĩa là nó sẽ hoạt động theo cách đó trên các thế giới khác.
“Khi bạn đổ đầy nước vào [các miệng núi lửa], thì rất nhiều năng lượng tích trữ ở đó sẽ được giải phóng,” Goudge nói. “Có lý do trong trường hợp này, sao Hỏa có thể nghiêng về phía được định hình bởi thảm họa nhiều hơn so với Trái đất.”
Các đồng tác giả khác của nghiên cứu là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Gaia Stucky de Quay của Trường Jackson và Caleb Fassett, một nhà khoa học hành tinh tại Trung tâm Chuyến bay Không gian Marshall của NASA.
>> Bề mặt sao Hỏa được hình thành bởi những trận lũ dữ dội và từ các miệng núi lửa
Nguồn:
Tài liệu do Đại học Texas ở Austin cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.
Tham khảo Tạp chí :
- Timothy A. Goudge, Alexander M. Morgan, Gaia Stucky de Quay, Caleb I. Fassett. Tầm quan trọng của lũ lụt do vỡ hồ đối với việc rạch thung lũng trên sao Hỏa sơ khai . Tự nhiên , 2021; 597 (7878): 645 DOI: 10.1038 / s41586-021-03860-1
