A Mars egy homokos bolygó és a HiRISE kamera a Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) -on rengeteg gyönyörű képet adott nekünk a marsi homokdűnékről. A Mars dűnái azonban sokkal különböznek, mint a földön található dűnék. Mozgásukat a Föld dűnékétől eltérő tényezők szabályozzák.
A homokdűnék mozgása a Marson érdekes a tudósok számára. Fontos kérdés, hogy a szél milyen messzire mozgatja őket, és hol helyezkednek el. Az összes dűnésfolyamat tanulmányozása hozzájárul a légköri és az üledékes tudományhoz.
"Ezt a munkát HiRISE nélkül nem lehetett volna elvégezni."
Matthew Chojnacki, vezető szerző, Arizonai Egyetem.
Az Arizonai Egyetem Planetary Sciences Lab bolygótudósok egy csoportja részletesen elemezte a Mars homokdűnéit. Matthew Chojnacki, az Egyesült Államok társult tudósa vezette a Geology folyóiratban megjelent tanulmányt. A tanulmány „Határállapot-ellenőrzés a Mars homokfluxusos területein”.
A tanulmány megállapította, hogy a Mars nagy léptékű jellemzői és a talajformák hőmérsékleti különbségei erős szerepet játszanak a marsi dűnékben. Ugyanez nem igaz itt a Földön.
A csapat erőfeszítéseit a nagy homokdűnékkel rendelkező Mars régiókra összpontosította. "Mivel a Mars különböző régióiban nagy homokdűnék találhatók, ezek remek helyek a változások keresésére" - mondta Chojnacki.
"Meg akartuk tudni: A homok mozgása egységes a bolygón, vagy egyes régiókban fokozódik-e más területeken?" - mondta Chojnacki. "Megmértük a dűnék mozgásának sebességét és térfogatát a Marson." A kutatók a homokmennyiségeket, a dűnék vándorlási sebességét és magasságait 54 dűnésmezőn térképezték fel, amelyek 495 egyedi dűnét tartalmaznak.
"Van egy kis hadsereg egyetemi hallgatók ..."
Matthew Chojnacki, az arizonai egyetem
A csapat a HiRISE-re (nagyfelbontású képalkotó tudományos kísérlet) támaszkodott a dűnék tanulmányozására. A HiRISE a Mars Reconnaissance Orbiterben van. Nagy felbontású képekben a Mars felületének körülbelül 3% -át leképezi.
"Ezt a munkát HiRISE nélkül nem lehetett volna elvégezni" - mondta Chojnacki, aki a HiRISE csapat tagja. „Az adatok nem csak a képekből származtak, hanem azokból a fotogrammetriai laboratóriumunkból származnak, amelyet Sarah Suttonnal közösen kezelek. Van egy kis hadsereg egyetemi hallgatók, akik részmunkaidőben dolgoznak és készítik ezeket a digitális terepmodelleket, amelyek finom topográfiát biztosítanak. "
Mit találtak?
"A Földön a munka tényezői különböznek a Marstól."
Matthew Chojnacki, vezető szerző, Arizonai Egyetem
Ebben a tanulmányban a csoport megfigyelt dűnéket talált, amelyek magassága 2 méter és 122 méter között volt (6 és 400 méter). A dűne mozgását Földi évben körülbelül 0,6 (2 láb) sebességgel haladták meg. Ez kemény szerződés a dűnékre a Földön. A Földön a leggyorsabban mozgó dűnék Észak-Afrikában vannak, és évente körülbelül 30,5 méter (100 láb) mozognak.
A bolygó tudósai megvitatták a marsi dűnék természetét, és azon tűnődtek, vajon az ókori múlt emlékei-e, vagy még mindig aktívan teremtenek és mozgatják a felszínen. Most már tudjuk. A Mars lehet egy lusta bolygó a dűne mozgása szempontjából, de még mindig aktív.
A Marson a légkör sokkal vékonyabb, mint itt a Földön, és ez kulcsfontosságú ezen eredmények megértéséhez. Alapvetően a szél nem olyan erős, hogy a homokdűnékhez hasonlóan mozogjon, mint a Földön. Más tényezőknek is lehetnek.
A Mars egész területén a felmérés aktív, szél alakú homok- és portágyakat talált szerkezeti fóliákban - kráterekben, kanyonokban, szakadékokban és repedésekben -, valamint a vulkáni maradványokat, sarki medencéket és a krátereket körülvevő síkokat.
Meglepõ módon azt is megállapította, hogy a homok legnagyobb mozgása három különbözõ tereptárgy közelében található: Syrtis Major, Hellespontus Montes és az északi sark Erg.
A Syrtis Major egy sötét folt a Marson, amelyet albedo tulajdonságnak neveznek. Csak az Isidis Impact-medence nyugatra helyezkedik el. Sötét a régió bazaltikus kőzete és a homoktakaró hiánya miatt. A szerzők szerint a homok mozgását itt erősen befolyásolja a közeli Isidis-medence, amely 4-5 km mély.
A Hellespontus Montes egy 711 km hosszú hegység, nagyjából észak-déli irányban. Ez egy albedó funkció is. A Noachus háromszögben található. A csapat megállapította, hogy a szezonális szén-dioxid illékonyság szerepet játszott a dűnék kialakulásában.
Az Északi-sarkvidéki Erg egy homokos tenger, amely az északi szélességi fokon magas. Vastitas Borealis néven is ismert. Az egész sarki régiót körülveszi. Az északi sarkvidéki Erg a Marsban a legaktívabb dűnékrégió. A csapat megállapította, hogy a szezonális CO2 hozzájárul az itt mozogni. A homok nagyrészt a helyén reteszelődik, amikor a CO2 megfagy, majd az olvadék hozzájárul a homok mozgásához, nagyrészt az alacsonyabb albedó miatt.
Miért látta ez a három nagy régió a legnagyobb dűne-mozgalmat? Mi különbözteti meg őket? Egyrészről a földrajz szigorú átmenetei. Továbbá a felületi hőmérsékletek. A Földön ezen tényezők egyike sem formálja a homokdűnék mozgását.
"Ezek nem olyan tényezők, amelyeket a földi geológiában találhatnának" - mondta Chojnacki. „A Földön a munka tényezői különböznek a Marstól. Például a felszín közelében lévő talajvíz vagy a területen növekvő növények meggátolják a homokdűnék mozgását. ”
A csoport arra a következtetésre jutott, hogy a geológiai képződményekben zajló nagy átmenetek formálják a marsi homokdűnék vándorlását. Ezt elősegítik az olyan albedo funkciók, mint a Syrtis Major, hőmérsékleti változásai.
A csoport azt is megállapította, hogy a homok mozgása nagyobb a fényes porral tele medencéknél. „Egy fényes medence tükrözi a napfényt, és sokkal gyorsabban melegíti fel a levegőt, mint a környező területek, ahol a talaj sötét” - mondta Chojnacki. vele a homok.
Ez a tanulmány világossá teszi, hogy „a nagy léptékű topográfiai és termofizikai variabilitások vezető szerepet játszanak a homokfluxusok vezetésében a Marson”, ahogy a szerzők írják papírjukban. A szerzők azt is mondják, hogy a tanulmány eredményei segítenek a nem könnyen megfigyelhető területekre irányuló jövőbeli missziók megtervezésében, amelyek hatással lehetnek az ősi potenciálisan lakható helyek tanulmányozására.
