En ny studie ledd av geografiprofessorn Wei Luo vid Northern Illinois University beräknar mängden vatten som behövs för att skära ut det uråldriga nätverket av dalar på Mars och drar slutsatsen att den röda planetens yta en gång var mycket vattnigare än man tidigare trott.

Studien stärker idén att Mars en gång hade ett varmare klimat och en aktiv hydrologisk cykel, med vatten som avdunstar från ett gammalt hav, återvänder till ytan som regn och eroderar planetens omfattande nätverk av dalar.

Satelliter som kretsar kring Mars och rovers på dess yta har gett forskare övertygande bevis för att vatten hjälpte till att forma planetens landskap för miljarder år sedan. Men frågor har dröjt över hur mycket vatten som faktiskt flödade på planeten, och havshypotesen har diskuterats hårt.

I den nya studien, publicerad 5 juni, i online -tidningen Naturkommunikation , Luo och kollegor använde en innovativ algoritm för att mer exakt beräkna volymen av hålrumsutrymme i Mars -dalar och mängden vatten som skulle ha behövts för att skapa dessa håligheter genom erosion över tid. Majoriteten av dalnäten är mer än 3 miljarder år gamla.

"Våra mest konservativa uppskattningar av den globala volymen av Marsdalens nätverk och den ackumulerade mängden vatten som behövs för att skära dessa dalar är minst 10 gånger större än de flesta tidigare uppskattningar, " sa Luo.

Dessutom, den nya uppskattningen av mängden vatten som behövs för att skulptera dalarna är minst en storleksordning större än volymen av ett hypotesiskt hav och 4, 000 gånger volymen av dalhålorna, sa Luo.

"Det betyder att vatten måste ha återvunnits genom dalsystemen på Mars många gånger, och en stor öppen vattenmassa eller hav behövs för att underlätta sådan aktiv cykling, " sa Luo. "Jag skulle föreställa mig tidiga Mars som liknar det vi har på jorden - med ett hav, sjöar, rinnande floder och nederbörd. "

Men en stor pusselbit saknas, han lade till, eftersom klimatmodeller inte har kunnat reproducera ett tidigt Mars-klimat tillräckligt varmt för att främja en aktiv hydrologisk cykel.

"Mars är mycket längre bort från solen än jorden, och när solen var yngre, det var inte så ljust som det är idag, ", sa Luo. "Så det finns fortfarande mycket kvar att räkna ut när det gäller att försöka förena bevisen för mer vatten."

NASA:s Mars Data Analysis Program gav finansiering för att genomföra utredningen. Professor Alan Howard vid University of Virginia och NIU Ph.D. student Xuezhi Cang samarbetade i forskningen och var medförfattare till Naturkommunikation artikel.

För att bestämma volymen av Mars dalnätverk globalt, forskarna utvecklade datoralgoritmer, baserat på de som används i markbaserade lasergenererade dataanalyser med mycket hög upplösning. De tillämpade algoritmerna på digitala höjdmodelldata, uppskatta djupet av alla Mars' dalar på pixelnivå.

"Ökningen av den uppskattade volymen av dalerosion i denna studie beror främst på att man tar hänsyn till inskärningen av de många små bifloderna som rinner in i huvuddalarna, " sa medförfattaren Howard.