Kategorie
Nauka

Jak lawiny kurzu na Marsie zmieniają kształt powierzchni planety

planeta Mars
Jedną z największych cech Marsa wpływających na pogodę jest pył . Ponieważ Mars jest mniejszy niż Ziemia, ma niższą grawitację, około jednej trzeciej siły grawitacji na Ziemi (za pośrednictwem NASA ). Mars ma również cienką atmosferę, która stanowi zaledwie 1% gęstości atmosfery na Ziemi.

Podsumowując, te dwa fakty oznaczają, że powierzchnia Marsa doświadcza szybkich zmian temperatury i silnych wiatrów, które wzbijają małe cząsteczki pyłu na powierzchni w burze pyłowe, które toczą się przez regiony, a czasem przez całą planetę (za pośrednictwem NASA ).andnbsp; Oznacza to, że pył ma duży wpływ na środowisko Marsa, w niektórych przypadkach tak dotkliwy, jak przedwczesne zakończenie zimy . Nie wspominając już o skutkach dla marsjańskich odkrywców, takich jak łazik Opportunity , którego 15-letnia misja dobiegła końca z powodu burzy piaskowej, która przyniosła pył nad panelami słonecznymi, uniemożliwiając im ładowanie akumulatorów łazika.

Okazuje się jednak, że pył nie tylko kształtuje marsjańską pogodę, ale także kształtuje powierzchnię Marsa. Niedawne badanie opublikowane wandnbsp; Journal of Geophysical Research: Planets andnbsp;wykazało, że dziwne lawiny pyłowe mogą być powiązane z tajemnicą dotyczącą mrozu (poprzez JPL ).andnbsp; W badaniu wykorzystano dane z czcigodnej misji Mars Odyssey, orbitera wystrzelonego w 2001 roku, kiedy robił zdjęcia powierzchni Marsa. Orbiter ma na pokładzie trzy instrumenty naukowe, w tym instrument do pomiaru promieniowania, spektrometr i kamerę (przez NASA ). Ten imager może patrzeć zarówno w świetle widzialnym, jak iw podczerwieni, i używa obu do obrazowania powierzchni. Tu zaczęła się zagadka. Niewidzialny mróz Zdjęcia wykonane przez instrument światła widzialnego Odyssey pokazały szron na zboczach na powierzchni Marsa, które wyglądają jak niebieskie smugi. Sama obecność mrozu ma sens. Kiedy słońce zachodzi na Marsie, robi się tam bardzo zimno, a temperatura powierzchni spada do minus 200 stopni Fahrenheita.

To zimno sprawia, że ​​pewna ilość dwutlenku węgla, który jest obfity w marsjańskiej atmosferze, zamarza w suchy lód.andnbsp; Jednak kiedy naukowcy porównali zdjęcia wykonane w podczerwieni, zauważyli, że dużo więcej tego szronu rozprzestrzeniło się na większym obszarze. Obrazy w podczerwieni mogą pokazywać ciepło, ponieważ gorące obiekty wydzielają energię podczerwoną. Oznacza to, że instrumenty na podczerwień mogą również wykrywać zimno, obserwując obszary, w których emitowana jest mniejsza energia podczerwona. Na zdjęciach wykonanych w podczerwieni tych samych marsjańskich zboczy naukowcy zauważyli plamy zimna, które rozprzestrzeniły się poza plamy szronu, które widzieli na obrazach w świetle widzialnym.

Początkowo myśleli, że może to oznaczać, że tuż pod powierzchnią jest szron. „Naszą pierwszą myślą było, że można tam zakopać lód” – wyjaśnił Lucas Lange, stażysta w NASA Jet Propulsion Laboratory, który pracował nad badaniami. Ale to wyjaśnienie nie pasowało do tego, co wiedzieli o środowisku, na które patrzyli. „Suchy lód jest obfity w pobliżu biegunów Marsa, ale przyglądaliśmy się bliżej równikowi planety, gdzie generalnie jest zbyt ciepło, aby mógł tworzyć się suchy lód” – powiedział Lange. Rozwiązywanie zagadki Naukowcy zdecydowali, że pył musi zmieszać się z szronem, tworząc „brudny szron”, którego nie można zobaczyć w świetle widzialnym, ale nadal można go zobaczyć w podczerwieni. Według jednego z autorów artykułu, Chrisa Edwardsa z Northern Arizona University, na Marsie jest to proces niepodobny do niczego na Ziemi. „Za każdym razem, gdy wysyłamy misję na Marsa, odkrywamy nowe egzotyczne procesy” – powiedział Edwards. „Nie mamy na Ziemi nic takiego, jak pasmo zbocza.

Aby zrozumieć Marsa, musisz wyjść poza swoje doświadczenia na Ziemi”. Nowe badanie wykazało, że gdy słońce wschodzi na Marsie, suchy lód topi się niezwykle szybko, ponieważ atmosfera jest tak cienka. Lód sublimuje, tworząc wiatry, które czasami są na tyle silne, że zaczynają wydmuchiwać kurz na powierzchnię. Na stromym zboczu może to spowodować lawinę. Obecność tego suchego lodu w pobliżu powierzchni pomaga w tworzeniu tych lawin pyłowych, które tworzą uderzające ciemne smugi widoczne z orbity. Ten brudny lód może również wyjaśniać niektóre dramatyczne cechy powierzchni Marsa. Na niektórych stromych zboczach Marsa można zobaczyć ciemne linie znane jako rampy, które mogą sięgać do 3300 stóp.

Naukowcy podejrzewali, że te smugi zostały spowodowane przez lawiny pyłowe, gdy pył przemieszcza się w dół zbocza i odsłania ciemniejsze skały pod nimi. Zatem wzajemne oddziaływanie kurzu i szronu zmienia marsjański krajobraz w sposób, jakiego nigdy wcześniej nie widzieliśmy na naszej planecie. Pełne wyniki badań można znaleźć w opracowaniu zatytułowanym „Gardening of the Marsian Regolith by Diurnal CO2 Frost and the Formation of Slope Streaks” opublikowanym w Journal of Geophysical Research: Planets.