Οι ερευνητές βρίσκουν στοιχεία της Αρειανής Παραπαγετωνικής Περιόδου
Το μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειας του Άρη είναι επί του παρόντος πολύ κρύο και η ατμόσφαιρα είναι πολύ λεπτή, για να υπάρχει υγρό νερό στην επιφάνεια. Ακόμη και ο στερεός πάγος του νερού είναι ασταθής και θα εξαχνωθεί (μετατραπεί απευθείας από τον πάγο σε υδρατμούς) εάν εκτεθεί στην επιφάνεια του Άρη λόγω της εξαιρετικά λεπτής ατμόσφαιρας.
Ωστόσο, μέσα στα τελευταία εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια – σχετικά πρόσφατα σε «γεωλογικές» χρονικές κλίμακες – ο πάγος δεν ήταν μόνο σταθερός στην επιφάνεια:πιθανώς κάλυπτε πολλές από τις περιοχές μεταξύ των πόλων και του ισημερινού (~30-60° γεωγραφικό πλάτος και στα δύο ημισφαίρια), σχηματίζοντας εκτεταμένες παγετώδεις αποθέσεις που εξακολουθούν να είναι ορατές σήμερα.
Γιατί ήταν τόσο συνηθισμένοι οι παγετώνες στο παρελθόν, όταν ο πάγος είναι ασταθής στην επιφάνεια τώρα; Πιστεύεται ότι το κλίμα του Άρη έχει αλλάξει δραματικά σε όλη τη διάρκεια της ιστορίας του λόγω κυρίως των διακυμάνσεων της λοξότητας του πλανήτη (η κλίση του άξονα περιστροφής του πλανήτη καθώς περιφέρεται γύρω από τον ήλιο). Αυξάνοντας την λοξότητα ενός πλανήτη, οι πολικές περιοχές λαμβάνουν περισσότερο άμεσο ηλιακό φως, γεγονός που προκαλεί την εξάχνωση του πάγου νερού που βρίσκεται στα πολικά καλύμματα και ταξιδεύει σε χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη.
Επομένως, στο παρελθόν, όταν ο Άρης είχε μεγαλύτερη λοξότητα, ο πάγος θα είχε συσσωρευτεί και θα σχηματίσει παγετώνες στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη. Καθώς ένα απόθεμα πάγου μεγαλώνει, θα αρχίσει τελικά να ρέει κάτω από το δικό του βάρος, έτσι σχηματίζονται και κινούνται οι παγετώνες. Τα χαρακτηριστικά των παγετώνων του Άρη είναι εξαιρετικά άφθονα στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη και παρατηρείται ότι ρέουν από απομονωμένα οροπέδια, μέσα από κοιλάδες, ακόμη και γεμίζουν το εσωτερικό των κρατήρων (τα χαρακτηριστικά των παγετώνων μέσα στους κρατήρες ονομάζονται ομόκεντρο γέμισμα κρατήρα ή CCF).
Ωστόσο, η λοξότητα του Άρη είναι επί του παρόντος αρκετά χαμηλή και ο Άρης δεν βρίσκεται σε περίοδο παγετώνων επί του παρόντος. Τι συνέβη λοιπόν με αυτούς τους εκτεταμένους παγετώνες; Όταν η λοξότητα του Άρη άλλαξε από υψηλή τιμή (~35° κλίση του άξονα περιστροφής) όταν σχηματίστηκαν παγετώνες, στην τρέχουσα χαμηλότερη τιμή του (~25°), ο πάγος στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη θα είχε εξαχνωθεί γρήγορα και θα επέστρεφε στον πολικό περιφέρειες. Τα χαρακτηριστικά παγετώνων που παρατηρούμε σήμερα στον Άρη είναι απλώς τα υπολείμματα των παλαιότερων πολύ πιο εκτεταμένων εναποθέσεων πάγου που έχουν «απομονωθεί» από ένα προστατευτικό στρώμα ιζήματος και βράχου για να αποτραπεί η περαιτέρω εξάχνωση.
Πρόσφατη εργασία από ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Brown (Jawin, Head και Marchant) μελέτησε αυτή τη μετάβαση μεταξύ των περιόδων εκτεταμένων παγετώνων και της τρέχουσας περιόδου χωρίς πάγο. Καθώς ο πάγος από έναν παγετώνα αφαιρέθηκε και επέστρεψε στους πόλους, η απομάκρυνση του παγετώνα (ή η αφαίρεση του πάγου) προκάλεσε μια περίοδο ταχείας διάβρωσης και περιβαλλοντικής αλλαγής. Αυτή η «παραπαγετώδης» περίοδος προκάλεσε ταχεία διάβρωση που δημιούργησε μια ομάδα γεωλογικών χαρακτηριστικών (αναφέρονται ως παραπαγετωτικά χαρακτηριστικά, δεδομένου ότι σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια και μετά την εμφάνιση του αποπαγετώνου). Οι συγγραφείς εντόπισαν και ανέλυσαν ένα σύνολο παραπαγετώνων χαρακτηριστικών μέσα σε έναν παγετώδη κρατήρα στον Άρη και υποστήριξαν ότι υπέδειξαν ότι μια περιοχή είχε πρόσφατα αποπαγετωθεί.
Μελετώντας την εμφάνιση και τη σχετική ηλικία αυτών των αρειανών παραπαγετωνικών χαρακτηριστικών, οι συγγραφείς περιέγραψαν τη μετάβαση μεταξύ της περιόδου των παγετώνων στην τρέχουσα περίοδο:ο πάγος πιθανότατα αφαιρέθηκε γρήγορα, γεγονός που προκάλεσε τη δημιουργία μεγάλων κοιλοτήτων κοντά στη βάση των τοιχωμάτων του κρατήρα. Αυτές οι κοιλότητες, που ονομάζονται σπατουλατικές κοιλότητες, προκάλεσαν τον πάγο και τα ιζήματα στα τοιχώματα του κρατήρα να γίνουν ασταθή, οδηγώντας στο σχηματισμό άλλων χαρακτηριστικών, όπως το έδαφος του πλυντηρίου, οι ρεματιές και τα πολύγωνα. Οι συγγραφείς χρησιμοποίησαν επίσης προσομοιώσεις της λοξότητας του πλανήτη για να προσδιορίσουν ότι η περίοδος των παραπαγετώνων στον Άρη πιθανότατα ξεκίνησε πριν από περίπου 5 εκατομμύρια χρόνια και μπορεί να είναι ακόμη σε εξέλιξη.
Με βάση αυτό το μοντέλο παγετωτικών-παραπαγετωτικών μεταπτώσεων στον Άρη, οι συγγραφείς υποστηρίζουν ότι στο μέλλον (όταν η λοξότητα αυξηθεί και προκαλέσει μια νέα παγετώδη περίοδο στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη) ο πάγος θα ρέει ξανά στον κρατήρα και θα γεμίσει τις σπάτουλες κοιλότητες. Μια μικρή κορυφογραμμή από τις κοιλότητες των σπάτουλας θα είναι το μόνο που απομένει για να υποδείξει την τρέχουσα παραπαγετογενή περίοδο. Προτείνουν επίσης ότι οι παλαιότερες κορυφογραμμές στην κατάθεση των παγετώνων (το CCF) αποτελούν απόδειξη παρελθόντων παγετώνων/παραπαγετώνων κύκλων. Παρόμοια μοτίβα κορυφογραμμών παγετώνων έχουν βρεθεί σε παγετώνες στην Ανταρκτική που μπορεί να συνδέονται με τους κλιματικούς κύκλους στη Γη.
Αυτά τα αποτελέσματα είναι σημαντικά επειδή παρέχουν μια μέθοδο για τη μελέτη του αριθμού και των χαρακτηριστικών των κύκλων του κλίματος στον Άρη τα τελευταία εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Οι συγγραφείς τεκμηριώνουν επί του παρόντος στοιχεία παραπαγετώνων χαρακτηριστικών σε όλους τους κρατήρες στον Άρη για να προσδιορίσουν πώς οι παγκόσμιοι κλιματικοί κύκλοι μπορεί να ποικίλουν σε διαφορετικές τοποθεσίες στον πλανήτη.
Επιπλέον, πολλά χαρακτηριστικά παραπαγετώνων του Άρη μπορεί να υποδεικνύουν πού έχει παγιδευτεί πάγος στην κοντινή επιφάνεια. Αυτά τα χαρακτηριστικά θα μπορούσαν να είναι χρήσιμα κατά την εξέταση μελλοντικών τοποθεσιών ανθρώπινης εξερεύνησης στον Άρη, επειδή ο πάγος του νερού είναι ένας εξαιρετικά πολύτιμος πόρος στο τοπικό περιβάλλον που μπορεί να εξαχθεί και να χρησιμοποιηθεί.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Transient post-glacial processes on Mars:Geomorphologic evidence for a paraglacial period, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Icarus. Αυτή η εργασία διεξήχθη από τους Erica R. Jawin και James W. Head από το Πανεπιστήμιο Brown και David R. Marchant από το Πανεπιστήμιο της Βοστώνης.
