Historiska fall av extrema klimatförändringar på Mars kunde upptäckas genom mätning av underjordiska temperaturer, enligt en ny studie från University of Stirling.

Experter på Stirlings Planetary Ices Laboratory, belägen inom naturvetenskapliga fakulteten, tror att tekniken som används av värmeflödessonden på det senaste NASA-uppdraget till Mars kanske kan identifiera "stora" klimatförändringshändelser från det förflutna.

Teamet – ledd av Dr Nicholas Attree – säger resultaten av deras forskning, som involverade hypotetisk modellering, kan hjälpa till att förstå liknande historiska händelser på jorden, där historiska klimatförändringar redan spåras i borrhålstemperaturmätningar.

Dr. Attree och Stirling-kollega Dr. Axel Hagermann arbetar med NASA:s InSight-uppdrag, som landade på den röda planeten i november förra året. Forskarna simulerar data som erhållits av Heat Flow and Physical Properties Probe (HP3), ett instrument som tillhandahålls av det tyska institutet för planetarisk forskning i Berlin. Dr. Attree använde numeriska modeller för att uppskatta effekten som historiska freak klimatförändringar kan ha på värmeflödesmätningarna.

Dr. Attree förklarade:"HP3 kommer att gräva ner i Mars underyta och registrera temperaturer och värmeflöde från det inre. Storleken på värmeflödet berättar om Mars djupa inre och hjälper till att skapa formations- och evolutionsmodeller. Om historiska klimatförändringarna har lett till att mer eller mindre överskottsvärme lagras i underytan, det kan påverka HP3:s resultat."

Teamet övervägde en specifik situation där cykler i Mars bana får dess atmosfär att kollapsa - eller frysa - på polerna. I dessa fall, teamet fann att den termiska ledningsförmågan hos Mars-jorden minskar - och, i tur och ordning, överskottsvärme kan byggas upp.

"Vi fann att små förändringar orsakade av klimatförändringar sannolikt inte kommer att plockas upp av HP3, " fortsatte Dr. Attree. "Men, det kan vara möjligt att upptäcka mycket stora förändringar – och detta är viktigt eftersom vi kanske kan utföra liknande mätningar på andra planeter."

Dr Hagermann tillade:"Vi har visat att det inte bara är historiska förändringar i lufttemperatur utan också förändringar i lufttryck och värmeledningsförmåga i jorden som kan detekteras, som också kan vara relevant för jorden, där borrhålstemperaturmätningar har spelat en viktig roll för att rekonstruera tidigare klimat."

Byggt av German Aerospace Centre, den självhamrande HP3-sonden är utformad för att gräva ner mellan tre och fem meter (10 till 16 fot) i marsjorden – 15 gånger djupare än någon tidigare hårdvara på Mars – för att mäta värmeflödet från planetens inre. Genom att kombinera värmeflödeshastigheten med andra InSight-data, teamet kommer att kunna beräkna hur energi inom planeten driver förändringar på ytan, såsom planetarisk utveckling och utformningen av berg och kanjoner.

Den senaste tidningen, "Möjliga effekter av atmosfärisk kollaps på Mars värmeflöde och applicering på InSight-mätningarna, " publiceras i Planet- och rymdvetenskap .