Чим більше ми досліджуємо Марс, тим більше він виглядає на Землі. Кредит зображення: NASA Натисніть, щоб збільшити
Один із парадоксів недавніх досліджень марсіанських поверхонь полягає в тому, що чим більше ми бачимо планету, тим більше вона схожа на Землю, незважаючи на дуже велику різницю: Складні форми життя існували на Землі мільярди років, а Марс ніколи не бачив життя більше, ніж мікроби, якщо це.
"Круглі пагорби, звивисті потокові канали, дельти та алювіальні вентилятори - це приголомшливо знайоме", - сказав Вільям Е. Дітріх, професор наук про землю та планети в Каліфорнійському університеті, Берклі. «Це змусило нас запитати: чи можемо ми сказати з топографії поодинці, і за відсутності очевидного впливу людей, що життя пронизує Землю? Чи має значення життя? "
У публікації, опублікованій у випуску журналу «Nature» за січень за 26 січня, Дітріх та аспірант Дж. Тейлор Перрон, на їхнє подив, повідомили, що вони не мають чіткого підпису про життя наземних форм Землі.
"Незважаючи на глибокий вплив біоти на ерозійні процеси та еволюцію ландшафту, дивно, що" немає форм рельєфу, які можуть існувати лише за наявності життя, і, отже, абіотична Земля, ймовірно, не представляла б незнайомих ландшафтів ", - сказав Дітріх.
Натомість Дітріх і Перрон пропонують, що життя - від найнижчих рослин до великих пасовищ - створює тонкий вплив на землю, не очевидну для випадкового погляду: більше "красивих, округлих пагорбів", характерних для рослинних районів Землі, і менше гострі, скелясті хребти.
"Округлі пагорби - це найчистіший вираз впливу життя на геоморфологію", - сказав Дітріх. "Якби ми могли пройтись по Землі, на якій життя було ліквідовано, ми все-таки побачили би округлі пагорби, круті гірські породи, звивисті річки тощо, але їх відносна частота була б іншою".
Коли вчений NASA кілька років тому визнав Дітріха, що він нічого не бачив у марсіанських ландшафтах, які б не мали паралелі на Землі, Дітріх почав замислюватися про те, який вплив має життя на рельєфні форми і чи є щось відмінне в рельєфі планети з життям, проти тих, що не мають життя.
"Одне з найменш відомих речей про нашу планету - це те, як атмосфера, літосфера та океани взаємодіють із життям, щоб створити форми рельєфу", - сказав Дітріх, геоморфолог, який більше 33 років вивчав ерозійні процеси Землі. "Огляд останніх досліджень з історії Землі дозволяє нам припустити, що життя, можливо, зробило великий внесок у розвиток великих льодовикових циклів і навіть вплинуло на еволюцію тектоніки плит".
Одним із головних наслідків життя на ландшафт є ерозія, зазначив він. Рослинність, як правило, захищає пагорби від ерозії: зсуви часто трапляються під час перших дощів після пожежі. Але рослинність також прискорює ерозію, розбиваючи скелю на більш дрібні шматки.
"Куди б ви не подивилися, біотична активність змушує осад рухатися вниз по пагорбі, і більшість цього осаду створюється життям", - сказав він. "Коріння дерев, ховрахи та лоточки все копають у ґрунті та піднімають його, вириваючи нижню основу та перетворюючи її на щебінь, який купляється вниз".
Оскільки форма суші в багатьох місцях - це рівновага між ерозією річки, яка має тенденцію круто врізати грунт у схил, і біологічно розповсюдженим рухом ґрунту, який, як правило, округляє гострі краї, Дітріх і Перрон вважали, що округлі пагорби були б підписом життя. Однак це виявилося неправдивим, оскільки їх колега Рон Амундсон та аспірант Джастін Оуен, обидва з департаменту екологічної науки, політики та управління на території кампусу, виявили в безжиттєвій пустелі Атакама в Чилі, де вироблені округлі пагорби, вкриті грунтом сольове вивітрювання з сусіднього океану.
"На Марсі є і інші речі, такі як активність морозостійкості, які можуть зламати скелю", щоб створити округлі пагорби, які можна побачити на фотографіях, зроблених роверами NASA, сказав Перрон.
Вони також дивилися на річкові меандри, на яких на Землі впливає сильна рослинність. Але Марс також показує меандри, і дослідження на Землі показали, що річки, врізані в основу або замерзлу землю, можуть створити меандри, ідентичні тим, що були створені рослинністю.
Крутість річкових течій теж може бути ознакою, вони думали: більш грубий і менш витриманий осад розминеться в потоках, внаслідок чого річка крутиться, а хребти стають вищими. Але це також спостерігається в земних горах.
"Не важко стверджувати, що рослинність впливає на структуру опадів, і останнім часом було показано, що структури опадів впливають на висоту, ширину та симетрію гір, але це не призведе до унікальної форми рельєфу", - сказав Дітріх. "Без життя все ще були б асиметричні гори".
Їх висновок про те, що відносна частота округлих та кутових форм рельєфу змінюватиметься залежно від наявності життя, не буде перевірятися, поки не будуть доступні карти висот поверхонь інших планет з роздільною здатністю кілька метрів або менше. "Деякі найпомітніші відмінності між ландшафтами з життям і без них викликані процесами, які працюють в невеликих масштабах", - сказав Перрон.
Дітріх зазначив, що обмежені ділянки поверхні Марса були відображені з двометровою роздільною здатністю, що краще, ніж на більшості карт Землі. Він є одним з лідерів проекту, що підтримується Національним науковим фондом (NSF), щоб здійснити картування у високій роздільній здатності поверхні Землі за допомогою технології LIDAR (LIght Detection And Ranging). Дітріх був співзасновником Національного центру повітряного лазерного картографування (NCALM), спільного проекту між UC Berkeley і Університетом Флориди, щоб провести LIDAR-карти, що показують не тільки вершини рослинності, але і голий грунт, наче занедбаний рослинністю. Дослідження Дітріха та Перрона фінансувалося Національним центром динаміки земної поверхні НСФ, Програмою стипендій НСФ для випускників та Інститутом астробіології НАСА.
Оригінальне джерело: UC Berkeley News Release
