Marsandar hreyfast á ójarðneskan hátt
Línulegir sandhólar innProctor gígureins og sást af Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) 10. júní 2007. Mynd í gegnumNASA/JPL/háskólinn í Arizona.
Líkt og jörðin hefur Mars sandöldur, mikið af þeim, en vísindamenn eru nú að læra að ferlarnir sem taka þátt í myndun þeirra og hreyfingu geta verið talsvert frábrugðnir því sem gerist á okkar eigin plánetu. Hópur plánetuvísindamanna frá háskólanum í Arizona (UA) hefur staðið fyrirítarlegustu rannsókn ennhvernig sandar fara um á Mars og hvernig sú hreyfing er frábrugðin sandhreyfingum í eyðimörkum á jörðinni.
Nýju rannsóknin var undir forystuMatthew Chojnackiá Lunar and Planetary Laboratory (LPL) í UA ogritrýntúrslit vorubirtí núverandi hefti tímaritsinsJarðfræðiþann 11. mars 2019.
Teymið fann að ferliekkiþátt í sandhreyfingum á jörðinni taka mjög þátt í því hvernig sandur er fluttur á Mars, einkum stórfelld einkenni á landslaginu og mun á yfirborðshitastigi landformsins. Eins og Chojnackiútskýrði:
Vegna þess að það eru stórir sandöldur á sérstökum svæðum á Mars, þá eru þetta góðir staðir til að leita að breytingum ... Ef þú ert ekki með sand á hreyfingu þýðir það að yfirborðið situr þar og verður fyrir sprengjum útfjólublárra og gammageislunar sem myndi eyðileggja flóknar sameindir og hvers kyns forn lífmerki Marsbúa.
Annað töfrandi sett af veltandi sandöldum, stórum sem smáum, í Proctor Crater á Mars, eins og sást af MRO 9. febrúar 2009. Mynd í gegnumNASA/JPL/háskólinn í Arizona.
Það kann að virðast koma á óvart að Mars hafi jafnvel sandöldur, þar sem andrúmsloft hans er svo þunnt - um 0,6 prósent af loftþrýstingi jarðar við sjávarmál - en það gerir það, og þeir geta verið frá aðeins nokkurra feta háir til hundruð feta á hæð. Þeir hafa sést frá geimförum á sporbraut og í nærmynd á jörðu niðri af flakkara. Sandöldurnar á Mars hreyfast þó mun hægar, þó um tvo fet á jörðu ári (um eitt Marsár), en sandöldur á jörðinni geta flutt allt að 100 fet á ári. Samkvæmt Chojnacki:
Á Mars er einfaldlega ekki næg vindorka til að flytja umtalsvert magn af efni um yfirborðið. Það gæti tekið tvö ár á Mars að sjá sömu hreyfingu og þú myndir venjulega sjá á árstíð á jörðinni.
Það voru aðrar spurningar sem rannsakendur vildu svara, svo sem hvort sandöldurnar á Mars séu enn virkar í dag, eða bara minjar frá milljónum eða milljörðum ára þegar lofthjúpurinn var þykkari. Eins og Chojnackifram:
Okkur langaði að vita: Er hreyfing sands einsleit yfir jörðina eða er hún aukin á sumum svæðum umfram önnur? Við mældum hraða og rúmmál sem sandöldurnar hreyfast á Mars.
Sandhólar að innanViktoríugígurinn, nálægtTækifæri flakkarilendingarstaður eins og sást af MRO þann 3. október 2006. Mynd umNASA/JPL/háskólinn í Arizona.
Barchan sandöldur í Hellespontus svæðinu, eins og sást af MRO þann 16. mars 2008. Mynd í gegnumNASA/JPL/háskólinn í Arizona.
Blettóttir sandöldur nálægt norðurpól Mars, eins og sást af MRO þann 13. apríl 2008. Blettirnir eru þar sem koltvísýringsís hefur sublimað af sandöldunum. Mynd í gegnumNASA/JPL/háskólinn í Arizona.
Frost sandöldur nálægt norðurpól Mars, eins og sást af MRO þann 19. febrúar 2008. Mynd umNASA/JPL/háskólinn í Arizona.
Til þess að hjálpa til við að finna út orsakir sandhreyfingar á Mars notuðu vísindamennirnir háupplausnarmyndir sem teknar voru með High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) myndavél á Mars Reconnaissance Orbiter NASA (MRO). MRO hefur verið á braut um Mars síðan 2006 og tekið þúsundir nákvæmra mynda af yfirborðinu um alla plánetuna. Fyrir þessa tilteknu vinnu kortlögðu rannsakendur sandmagn, sandaldaflutninga og hæðir fyrir 54 sandalda, sem ná yfir 495 einstaka sandöldur. Chojnackisagði:
Þetta verk hefði ekki verið hægt án HiRISE. Gögnin komu ekki bara frá myndunum, heldur voru þau fengin í gegnum ljósmyndafræðistofu okkar sem ég hef umsjón meðSarah Sutton. Við erum með lítinn her grunnnema sem vinna í hlutastarfi og byggja þessi stafrænu landslagslíkön sem bjóða upp á fínt landslag.
Það sem rannsakendur fundu kom á óvart. Þó að það séu nokkrar fornar, óvirkar sandöldur, þá eru líka margir enn virkir í dag. Þeir fyllast og sópa yfir gíga, gljúfur, sprungur, sprungur, eldgosleifar, skautasvæði og sléttur umhverfis gíga. Lofthjúpur Mars getur verið þunnur, en hann er samt góður í að flytja sandkorn yfir fjölbreytt landslag.
Það eru þrjú svæði sem hafa mesta virkni:Syrtis Major Planum, dökkt svæði stærra en Arizona;Hellespontus Montes, fjallgarður um tveir þriðju af lengd Cascades; ogOlympia Undae(North Polar Erg), sandhaf sem umlykur norðurpólísinn. Það sem gerir þessi svæði einstök er að þau búa við aðstæður sem ekki er vitað um að hafa áhrif á sandöldur á landi: áberandi umskipti í landslagi og yfirborðshita. Samkvæmt Chojnacki:
Þetta eru ekki þættir sem þú myndir finna í jarðfræði. Á jörðinni eru þættirnir að verki ólíkir Mars. Til dæmis hindrar grunnvatn nálægt yfirborði eða plöntur sem vaxa á svæðinu hreyfingu sandalda.
Nærmynd af sandöldu sem heitirNamib Dune, hluti af Bagnold sandöldunum nálægt Mount Sharp í Gale gígnum, eins og Curiosity flakkarinn sást 18. desember 2015. Namib er um 16 fet (5 metrar) á hæð. Mynd í gegnum NASA/JPL-Caltech/MSSS.
Annað útsýni frá Curiosity af hluta af Bagnold sandöldunum nálægt Mount Sharp í Gale gígnum. Mynd í gegnum NASA/JPL-Caltech/MSSS.
Rannsakendur komust einnig að því að lítil skál fyllt með björtu ryki höfðu einnig meiri sandhreyfingu, eins og Chojnacki benti á:
Björt skál endurkastar sólarljósinu og hitar loftið fyrir ofan mun hraðar en nærliggjandi svæði, þar sem jörðin er dimm, þannig að loftið mun færast upp í skálina í átt að brúninni og knýr vindinn og með honum sandinn.
NASAForvitniRover hefur rannsakað akur sandalda íGale gígurinní návígi, kallaðurBagnold Dunes, ogMars OdysseyOrbiter sá einnig nýlega óvenjulegtsexhyrndur sandaldavöllurbúin til af vindum Mars.
Mars er oft nefndur eyðimerkurheimur, af góðri ástæðu. Sandöldur streyma yfir yfirborðið eins og þær gera í eyðimörkum á jörðinni, eins og Sahara. Á sumum stöðum gætirðu svarað því að þú værir í suðvesturríkjum Bandaríkjanna, þar sem landslagið er óhugnalega svipað útlit. En Mars er ekki jörð og mismunandi jarðfræðilegir þættir og aðrir umhverfisþættir gegna lykilhlutverki í því hvernig sandöldur hegða sér og eru ólíkar á báðum heimum.
Niðurstaða: Þessi nýja rannsókn sýnir hvernig sandöldur á Mars - þótt sjónrænt og fagurfræðilega líkjast jarðneskum hliðstæðum þeirra - geta verið verulega mismunandi í því hvernig þeir myndast og hvernig þeir flytjast yfir yfirborð þessa kalda eyðimerkurheims.