Abstrak
Jaringan lembah dendritik besar yang diamati di Mars menghadirkan paradoks paleoklimat. Pengamatan geologis unit-unit Noachian di Mars mengungkap jaringan lembah yang luas secara global, yang diyakini telah terbentuk melalui sayatan yang dibuat oleh aliran air. Namun, sebagian besar model iklim memperkirakan suhu permukaan global terlalu jauh di bawah titik beku air untuk mendukung sistem hidrologi yang aktif. Pengamatan dan model yang saling bertentangan telah menyebabkan teori yang berbeda untuk iklim Mars awal. Dalam karya ini, kami mensurvei wilayah yang luas dari dataran tinggi selatan yang berkawah untuk mengidentifikasi lokasi, elevasi, dan distribusi kepala lembah yang diamati. Lokasi kepala lembah ini dibandingkan dengan simulasi evolusi lanskap di mana distribusi spasial limpasan bervariasi. Distribusi kepala lembah yang diukur dibandingkan dengan prediksi dari model evolusi lanskap untuk dua hipotesis anggota akhir: (a) iklim basah yang hangat yang mendukung presipitasi yang terdistribusi secara spasial, dan (b) limpasan permukaan dari tepi lapisan es, seperti yang dibayangkan oleh model Dataran Tinggi Es Noachian Akhir (LNIH). Distribusi elevasi yang diamati di kepala lembah konsisten dengan prediksi model yang dialiri curah hujan, dan tidak konsisten dengan model yang menyatakan bahwa limpasan berasal secara eksklusif dari satu sumber garis pencairan es di ketinggian tinggi. Hasilnya mendukung pandangan bahwa tidak mungkin lapisan es menjadi satu-satunya sumber air dan konsisten dengan hipotesis bahwa curah hujan berkontribusi signifikan terhadap pembentukan jaringan lembah di Mars purba.
Poin-poin Utama
- Mengembangkan model evolusi bentang alam yang membandingkan pembentukan jaringan lembah dari sumber presipitasi (basah dan hangat) versus pencairan es (dingin dan dingin)
- Pada model dingin yang dingin, kepala lembah berasal dari sekitar garis stabilitas es, sedangkan model basah yang hangat memiliki kepala yang terdistribusi di antara semua ketinggian.
- Lembah-lembah di Mars memiliki hulu yang berasal dari berbagai ketinggian, yang menunjukkan bahwa iklim masa lalu cukup hangat untuk curah hujan yang meluas
Ringkasan Bahasa Sederhana
Studi kami membahas misteri lama tentang iklim Mars kuno. Pengamatan jaringan lembah besar menunjukkan pembentukan oleh aliran air. Namun, sebagian besar model iklim tidak dapat mempertahankan suhu di atas titik beku. Untuk memahami kontradiksi ini, kami memodelkan dua teori utama untuk pembentukan lembah dari presipitasi (iklim basah yang hangat) atau es yang mencair sementara dari tepi lapisan es (iklim dingin yang membeku). Kami menemukan bahwa perbedaan utama antara skenario ini adalah lokasi asal lembah yang terbentuk. Dalam lingkungan yang basah dan hangat, lembah dimulai pada banyak ketinggian yang berbeda. Dalam skenario dingin yang membeku, lembah dimulai hanya di dekat ketinggian tempat es mencair. Kami kemudian meneliti wilayah Mars dengan banyak jaringan lembah besar, dengan fokus pada lokasi dan ketinggian kepala lembah. Temuan kami menunjukkan bahwa distribusi kepala lembah cocok dengan prediksi untuk iklim yang mencakup presipitasi daripada hanya limpasan dari lapisan es yang mencair. Ini menunjukkan bahwa presipitasi memainkan peran penting dalam pembentukan lembah-lembah ini, yang menunjukkan bahwa Mars kuno kemungkinan memiliki iklim yang cukup hangat untuk mendukung hujan. Hasil ini membantu kita lebih memahami iklim masa lalu Mars dan potensi planet itu untuk mendukung kehidupan.
