Kami melihat bukti di permukaan Mars masa lalu yang ganas: letusan gunung berapi besar-besaran, banjir bencana, dan permukaan yang dilanda kawah. Imej tiga dimensi dari kamera HiRISE di Mars Reconnaissance Orbiter menunjukkan corak di tumpukan tebal lapisan batuan sedimen, dibentuk oleh iklim kitaran yang kemungkinan besar terikat dengan goyangan Mars pada paksinya.
Menggabungkan beberapa gambar formasi batuan dari perspektif yang berbeza, saintis dapat menghasilkan gambar tiga dimensi, serta filem flyby dramatik dari sedimen berlapis. Berdasarkan pola lapisan dalam lapisan yang terdapat di daerah yang disebut kawah Becquerel, para saintis mengusulkan agar setiap lapisan terbentuk dalam jangka waktu sekitar 100,000 tahun dan lapisan ini dihasilkan oleh perubahan iklim siklik. Singkapan tersebut telah terkikis menjadi gundukan di lantai kawah, dengan banyak deposit berlapis yang menunjukkan bentuk tangga. Setiap lapisan mempunyai ketebalan yang sama.
Setiap 10 lapisan "tangga" digabungkan menjadi unit yang lebih besar, yang dihitung oleh tim, yang dipimpin oleh Kevin Lewis dari California Institute of Technology, telah ditetapkan selama satu juta tahun, dan Becquerel berisi 10 dari bundel ini. Satu juta tahun adalah tempoh yang sama dengan variasi berkala dalam kemiringan Mars, menunjukkan bahawa variasi iklim yang disebabkan oleh kemiringan menghasilkan lapisan. Oleh itu, setiap kumpulan mewakili proses iklim ketika planet dimiringkan. Miring ini secara berkala menyejukkan kawasan khatulistiwa dan menghangatkan kutub kerana mereka menerima lebih banyak cahaya matahari.
"Oleh kerana skala lapisan, variasi kecil di orbit Mars adalah calon terbaik untuk perubahan iklim yang tersirat," kata Kevin Lewis dari California Institute of Technology, yang memimpin kajian ini. "Ini adalah perubahan yang sama yang telah ditunjukkan untuk mengatur kecepatan usia es di Bumi dan juga dapat menyebabkan lapisan endapan siklik."
Kecondongan Bumi pada paksinya berbeza antara 22.1 dan 24.5 darjah dalam jangka masa 41.000 tahun. Kecondongan itu sendiri bertanggung jawab terhadap perubahan iklim pada musim, kerana bahagian Bumi yang diarahkan ke arah matahari - dan yang menerima lebih banyak jam cahaya matahari dalam sehari - secara beransur-ansur berubah sepanjang tahun. Semasa fasa kecondongan yang lebih rendah, kawasan kutub kurang mengalami variasi musiman, yang menyebabkan berlakunya glasiasi.
Kemiringan Mars bervariasi berpuluh-puluh darjah dalam kitaran 100,000 tahun, menghasilkan variasi yang lebih dramatik. Apabila serong rendah, kutub adalah tempat paling dingin di planet ini, sementara matahari berada di dekat khatulistiwa sepanjang masa. Ini boleh menyebabkan volatil di atmosfer, seperti air dan karbon dioksida, berpindah ke poleward, di mana mereka akan terkunci sebagai ais.
"Mudah tertipu tanpa mengetahui topografi dan mengukur lapisan dalam tiga dimensi," kata Alfred McEwen dari University of Arizona, Tucson, penyelidik utama kamera dan pengarang bersama makalah tersebut. "Dengan maklumat stereo, jelas ada pola berulang pada lapisan ini."
Sumber: JPL, Caltech
