Марс - це піщана планета, і камера HiRISE на Марсовому розвідувальному орбітарі (MRO) подарувала нам тонни прекрасних знімків марсіанських піщаних дюн. Але Марсові дюни сильно відрізняються від дюн тут на Землі. Їх переміщенням керують різні фактори, ніж земні дюни.
Рух піщаних дюн на Марсі цікавить вчених. Наскільки далеко їх переміщують вітри та де вони відкладаються, - це одне з важливих питань. Вивчення всіх процесів дюн сприяє атмосферній та осадовій науці.
"Ця робота не могла бути виконана без HiRISE."
Метью Чоньякі, головний автор університету Арізони.
Команда планетарних вчених з лабораторії планетарних наук університету Арізони провела детальний аналіз піщаних дюн на Марсі. Метью Чоньяцький, доцент в УЗ А, керував дослідженням, яке було опубліковане в журналі Geology. Документ називається "Контроль граничних умов у високомісних піщаних районах Марса".
Дослідження виявило, що масштабні особливості на Марсі та перепади температур наземних форм відіграють важливу роль у марсіанських дюнах. Це ж не правда тут, на Землі.
Команда зосередила свої зусилля на регіонах Марса з великими піщаними дюнами. "Оскільки великі піщані дюни знайдені в різних районах Марса, це гарні місця для пошуку змін", - сказав Чойнацький.
"Ми хотіли знати: чи є рух піщаної рівномірної форми по всій планеті, чи посилюється в деяких регіонах над іншими?" - сказав Чойнацький. "Ми виміряли швидкість і обсяг, з яким рухаються дюни на Марсі". Дослідники склали карту обсягів піску, швидкості міграції дюн і висот для 54 дюнних полів, що охоплюють 495 окремих дюн.
"У нас є невелика армія студентів магістратури ..."
Метью Чоньякі, Університет Арізони
Колектив покладався на HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) для вивчення дюн. HiRISE знаходиться на Марсовій розвідувальній орбіті. На ній зображено близько 3% поверхні Марсія у зображеннях високої роздільної здатності.
"Цю роботу не можна було б виконати без HiRISE", - сказав Чойнацький, який є членом команди HiRISE. "Дані не надходили просто із зображень, а були отримані за допомогою нашої лабораторії фотограмметрії, якою я спільно керую із Сарою Саттон. У нас є невелика армія студентів, які працюють за сумісництвом і будують ці цифрові моделі рельєфу, які забезпечують тонку топографію ».
Що вони знайшли?
"На Землі фактори роботи відрізняються від Марса".
Метью Чоньякі, головний автор університету Арізони
У цьому дослідженні група виявила спостережувані дюни, які сягали від 2 метрів до 122 метрів у висоту (від 6 до 400 футів). Рух дюн було зафіксовано приблизно на 0,6 (2 фути) за земний рік. Це суворий контракт з дюнами на Землі. Деякі з найбільш швидко рухаються дюн на Землі знаходяться в Північній Африці і рухаються зі швидкістю 30,5 метрів на рік.
Планетарні вчені обговорювали природу марсіанських дюн, цікавлячись, чи це мощі з давнього минулого, чи все ще активно створюються та переміщуються по поверхні. Тепер ми знаємо. Марс може бути ледачою планетою з точки зору руху дюнами, але він все ще активний.
На Марсі атмосфера набагато тонша, ніж тут, на Землі, і це головне для розуміння цих результатів. В основному, вітер недостатньо сильний, щоб рухати піщані дюни так, як це робиться на Землі. Мають бути й інші фактори.
Через Марс опитування виявило активні вітроподібні русла з піску та пилу в структурних ямах - кратери, каньйони, рифти та тріщини - а також залишки вулканів, полярні улоговини та рівнини, що оточують кратери.
Але також, на диво, було встановлено, що найбільші рухи піску розташовані поблизу трьох різних форм рельєфу: Syrtis Major, Hellespontus Montes та North Polar Erg.
Syrtis Major - темна пляма на Марсі, яку називають функцією альбедо. Це просто на захід від басейну впливу Ісідіса. Темно через базальтову скелю в регіоні та відсутність піщаного покриву. Автори стверджують, що на рух піску тут сильно впливає сусідній басейн Ісідіс, який знаходиться на глибині 4 - 5 км.
Hellespontus Montes - гірський хребет довжиною 711 км, пролягаючи приблизно північ-південь. Це також функція альбедо. Він розташований у трикутнику Ноахуса. Команда виявила, що сезонна нестабільність CO2 тут відіграє роль у формуванні дюн.
Північний Полярний Ерг - це піщане море високо в північних широтах. Він також відомий як Vastitas Borealis. Він оточує всю полярну область. Північний Полярний Ерг - найактивніший регіон дюн на Марсі. Команда виявила, що сезонний СО2 сприяє переміщенню сюди. Пісок значною мірою замикається на місці, коли СО2 замерзає, і тоді розплав сприяє переміщенню піску, значною мірою завдяки зниженому альбедо.
Чому саме ці три великі регіони побачили найбільший рух на дюнах? Що їх відрізняє? Початкові переходи в географії. Також температури поверхні. На Землі жоден із цих факторів не формує рух піщаних дюн.
"Це не фактори, які ви знайдете в наземній геології", - сказав Чойнацький. «На Землі фактори роботи відрізняються від Марса. Наприклад, ґрунтові води біля поверхні або рослини, що ростуть в районі руху затримки піщаних дюн. "
Команда зробила висновок, що великі переходи в геологічні утворення формують марсіанську міграцію піщаних дюн. Цьому допомагають зміни температури поблизу таких функцій альбедо, як Syrtis Major.
Команда також виявила, що рух піску більше біля невеликих басейнів, наповнених яскравим пилом. "Яскравий таз відбиває сонячне світло і нагріває повітря вище набагато швидше, ніж навколишні райони, де земля темна", - сказав Чойнацький, - так повітря рухатиметься вгору до басейну басейну, рухаючи вітер, і з нею пісок.
Це дослідження дає зрозуміти, що "масштабні топографічні та термофізичні змінні відіграють провідну роль у русі потоків піску на Марсі", як кажуть автори у своїй роботі. Автори також зазначають, що результати цього дослідження допоможуть у плануванні майбутніх місій в районах, які легко не контролюються і можуть мати наслідки для вивчення старовинних потенційно мешканців.
