Ett stort antal av dalnäten som ärr på Mars yta ristades av vatten som smälte under glacialisen, inte av fritt strömmande floder som tidigare trott, enligt ny UBC-forskning publicerad idag i Naturgeovetenskap . Fynden kastar effektivt kallt vatten på den dominerande "varma och våta antika Mars"-hypotesen, som postulerar att floder, regn och hav fanns en gång på den röda planeten.

För att nå denna slutsats, huvudförfattare Anna Grau Galofre, tidigare Ph.D. student vid avdelningen för jord, havs- och atmosfärsvetenskap, utvecklat och använt nya tekniker för att undersöka tusentals Marsdalar. Hon och hennes medförfattare jämförde också Marsdalarna med de subglaciala kanalerna i den kanadensiska arktiska skärgården och upptäckte slående likheter.

"Under de senaste 40 åren, sedan Mars dalar först upptäcktes, antagandet var att floder en gång strömmade på Mars, eroderar och har sitt ursprung i alla dessa dalar, " säger Grau Galofre. "Men det finns hundratals dalar på Mars, och de ser väldigt olika ut. Om du tittar på jorden från en satellit ser du många dalar:några av dem gjorda av floder, några gjorda av glaciärer, vissa tillverkade av andra processer, och varje typ har en distinkt form. Mars är liknande, i att dalarna ser väldigt olika ut, vilket tyder på att många processer var på gång för att skära dem."

Likheten mellan många Marsdalar och de subglaciala kanalerna på Devon Island i kanadensiska Arktis motiverade författarna att genomföra sin jämförande studie. "Devon Island är en av de bästa analogerna vi har för Mars här på jorden - det är en förkylning, torr, polaröknen, och glaciationen är till stor del kallbaserad, " säger medförfattaren Gordon Osinski, professor vid Western Universitys institution för geovetenskaper och Institute for Earth and Space Exploration.

Totalt, forskarna analyserade mer än 10, 000 Mars dalar, använda en ny algoritm för att sluta sig till deras underliggande erosionsprocesser. "Dessa resultat är det första beviset för omfattande subglacial erosion som drivs av kanaliserad smältvattendränering under en gammal inlandsis på Mars, " säger medförfattaren Mark Jellinek, professor vid UBC:s avdelning för jord, havs- och atmosfärsvetenskap. "Fynden visar att endast en bråkdel av dalnäten matchar mönster som är typiska för ytvattenerosion, vilket står i markant kontrast till den konventionella uppfattningen. Att använda geomorfologin på Mars yta för att rigoröst rekonstruera planetens karaktär och utveckling på ett statistiskt meningsfullt sätt är, uppriktigt sagt, revolutionerande."

Grau Galofres teori hjälper också till att förklara hur dalarna skulle ha bildats för 3,8 miljarder år sedan på en planet som är längre bort från solen än jorden, under en tid då solen var mindre intensiv. "Klimatmodellering förutspår att Mars forntida klimat var mycket svalare under tiden då dalnätverket bildades, säger Grau Galofre, för närvarande en SESE Exploration Post-doc Fellow vid Arizona State University. "Vi försökte sätta ihop allt och ta fram en hypotes som inte riktigt hade övervägts:att kanaler och dalar kan bildas under inlandsisar, som en del av dräneringssystemet som bildas naturligt under en inlandsis när det samlas vatten vid basen."

Dessa miljöer skulle också stödja bättre överlevnadsförhållanden för eventuellt forntida liv på Mars. Ett istäcke skulle ge mer skydd och stabilitet för underliggande vatten, samt att ge skydd mot solstrålning i frånvaro av ett magnetfält – något som Mars en gång hade, men som försvann för miljarder år sedan.

Medan Grau Galofres forskning var fokuserad på Mars, de analytiska verktyg hon utvecklade för detta arbete kan användas för att avslöja mer om vår egen planets tidiga historia. Jellinek säger att han har för avsikt att använda dessa nya algoritmer för att analysera och utforska erosionsegenskaper som blivit över från mycket tidig jordhistoria.

"För närvarande kan vi noggrant rekonstruera historien om global glaciation på jorden som sträcker sig omkring en miljon till fem miljoner år tillbaka, " säger Jellinek. "Annas arbete kommer att göra det möjligt för oss att utforska inlandsisarnas frammarsch och reträtt tillbaka till åtminstone 35 miljoner år sedan – till Antarktis början, eller tidigare — tillbaka i tiden långt före våra äldsta iskärnors ålder. Dessa är mycket eleganta analytiska verktyg."