(Vänster) En graf som visar djupet av Hellas depression vid olika punkter, och en topografisk karta över depressionen. (Höger) En graf som visar djupet av Galaxias Fossae-sänkningen vid olika punkter, och en topografisk karta över depressionen. Kredit:Joseph Levy/NASA
En märkligt formad depression på Mars kan vara en ny plats att leta efter tecken på liv på den röda planeten, enligt en studie ledd av University of Texas i Austin. Fördjupningen bildades förmodligen av en vulkan under en glaciär och kunde ha varit en varm, kemikalierik miljö väl lämpad för mikrobiellt liv.
Resultaten publicerades denna månad i Ikaros , de International Journal of Solar System Studies .
"Vi drogs till den här webbplatsen eftersom den såg ut som att den kunde vara värd för några av nyckelingredienserna för beboelighet - vatten, värme och näringsämnen, " sa huvudförfattaren Joseph Levy, en forskarassistent vid University of Texas Institute for Geophysics, en forskningsenhet vid Jackson School of Geosciences.
Fördjupningen är inuti en krater som ligger på kanten av Hellas-bassängen på Mars och omgiven av gamla glaciala avlagringar. Det fångade Levys uppmärksamhet först 2009, när han lade märke till sprickliknande drag på bilder av fördjupningar tagna av Mars Reconnaissance Orbiter som liknade "isgrytor" på jorden, formationer som finns på Island och Grönland gjorda av vulkaner som bryter ut under ett inlandsis. En annan depression i Galaxias Fossae-regionen på Mars hade ett liknande utseende.
"De här landformerna fångade vårt öga eftersom de ser konstiga ut. De är koncentriskt splittrade så att de ser ut som en bulls-eye. Det kan vara ett mycket diagnostiskt mönster du ser i jordmaterial, sa Levy, som var postdoktor vid Portland State University när han första gången såg bilderna av depressionerna.
Vulkanutbrott under is kan skapa ytformationer som kallas isgrytor, ' som den här som bildades i Islands Vatnajökull istäcke. Forskningen tyder på att en märkligt formad fördjupning på Mars kan vara en isgryta. Kredit:Oddur Sigurðsson/Meteorologiska kontoret
Men det var inte förrän i år som han och hans forskargrupp kunde analysera fördjupningarna mer ingående med hjälp av stereoskopiska bilder för att undersöka om fördjupningarna gjordes av underjordisk vulkanisk aktivitet som smälte bort is på ytan eller av ett nedslag från en asteroid. Studiesamarbetare Timothy Goudge, en postdoktor vid institutet, använde par av högupplösta bilder för att skapa digitala höjdmodeller av fördjupningarna som möjliggjorde en djupgående analys av deras form och struktur i 3D. Forskare från Brown University och Mount Holyoke College deltog också i studien.
"Det stora bidraget från studien var att vi kunde mäta inte bara deras form och utseende, men också hur mycket material som gick förlorat för att bilda fördjupningarna. Den 3D-vyn låter oss testa denna idé om vulkanisk eller påverkan, " sa Levy.
Analysen visade att båda depressionerna hade en ovanlig trattform, med en bred omkrets som gradvis minskade med djupet.
"Det förvånade oss och ledde till att vi funderade mycket på om det betydde att det fanns smältande koncentrerad i mitten som tog bort is och lät saker rinna in från sidorna. Eller om du hade en nedslagskrater, började du med en mycket mindre krater tidigare, och genom att sublimera bort is, du har utökat kraterns skenbara storlek, " sa Levy.
En fördjupning som ligger inuti en krater på kanten av Hellas-bassängområdet på Mars. Ny forskning tyder på att depressionen bildades av vulkanisk aktivitet under ett inlandsis - en miljö som kan vara lämplig för mikrobiellt liv. Kredit:Joseph Levy/NASA
Efter att ha testat bildningsscenarier för de två depressionerna, forskare fann att de förmodligen bildades på olika sätt. Skräpet som spreds runt Galaxias Fossae-depressionen tyder på att det var resultatet av en påverkan - men områdets kända vulkaniska historia utesluter fortfarande inte vulkaniskt ursprung, sa Levy. I kontrast, Hellas depression har många tecken på vulkaniskt ursprung. Den saknar det omgivande skräpet från en stöt och har ett sprickmönster som är förknippat med koncentrerat avlägsnande av is genom smältning eller sublimering.
Samspelet mellan lava och is för att bilda en fördjupning skulle vara ett spännande fynd, Levy sa, eftersom det kan skapa en miljö med flytande vatten och kemiska näringsämnen, båda ingredienserna som krävs för liv på jorden. Han sa att Hellas depression och, i mindre utsträckning, Galaxias Fossae depression, bör ha i åtanke när man letar efter livsmiljöer på Mars.
Gro Pedersen, en vulkanolog vid Islands universitet som inte var involverad i studien, håller med om att depressionerna är lovande platser för framtida forskning.
"Dessa egenskaper liknar verkligen isgrytor kända från jorden, och just ur det perspektivet borde de vara av stort intresse, ", sa Pedersen. "Både för att deras existens kan ge information om egenskaperna hos material under ytan - den potentiella existensen av is - och på grund av potentialen för att avslöja interaktioner mellan is och vulkan."
