Удивительное движение песка на Марсе

Удивительное движение песка на Марсе
Кратер Виктория на Марсе. Image Credit: NASA/JPL-caltech/University of Arizona

У Марса и Земли может быть много общего, но процессов, которые ваяют их песчаные дюны, среди них нет. Как именно марсианский песок движется по трещинам и ударным кратерам, было загадкой, но у ученых появились ответы.

Исследователи планет всесторонне раскрыли, как ветры, разреженная атмосфера, температура и топография работают вместе, чтобы сформировать инопланетный ландшафт — и как он отличается от движения песка на Земле.

Это исследование может помочь относительно возможного полета человечества на Марс.

Несмотря на пыльную бурю на всей планете, марсианские ветры в целом не склонны сдвигать столько песка, сколько ожидалось ранее. Это потому, что атмосфера планеты тонкая и слабая; на самом деле, среднее приземное атмосферное давление составляет всего 0,6 процента от атмосферного давления на уровне моря.

В свою очередь, это также делает ветры Красной планеты довольно слабыми.

«На Марсе просто не хватает энергии ветра, чтобы перемещать значительное количество материала по поверхности», — говорит ученый-планетолог Мэтью Хойнаки из Университета Лунной и Планетарной лаборатории Аризоны.

«На Марсе может потребоваться два года, чтобы увидеть то же движение, которое вы обычно видите за сезон на Земле».

Исследователи планет не были уверены, что марсианские пески все еще активно движутся.

Они выбрали 54 дюнных поля, охватывающих 495 отдельных дюн высотой от 2 до 120 метров, и изучили их снимки, сделанные камерой HiRISE зонда Mars Reconnaissance Orbiter за периоды от двух до пяти лет, чтобы соотнести объемы песка и скорость миграции дюн.

«Мы хотели узнать: является ли движение песка равномерным по всей планете или оно усиливается в одних регионах по сравнению с другими? Мы измерили скорость и объем, с которым дюны движутся по Марсу».

Они обнаружили, что скорость миграции дюн в форме полумесяца в среднем составляла всего полметра в год — примерно в 50 раз медленнее, чем у некоторых песчаных дюн на Земле.

Исследователи изучили песок в различных местах, включая кратеры, трещины, каньоны, кратеры, равнины и полярные бассейны, и обнаружили, что из всех песчаных областей движение было самым сильным в трех местах.

Это Syrtis Major Planum, большое темное пятно между северными низменностями и южными нагорьями, к западу от кратера Исидис; Hellespontus Montes, горная цепь, простирающаяся на 711 километров между Ноачис Терра и ударным кратером Эллады Планития; и моря песка, окружающие северный полюс.

Эти три местоположения все очень отличаются друг от друга, за исключением двух ключевых вещей: у них есть резкие переходы в топографии и температуре поверхности.

«Это не те факторы, которые вы найдете в геологии Земли», — сказал Хойнацки. «На Земле факторы отличаются от Марса. Например, грунтовые воды у поверхности или растения, растущие в этом районе, замедляют движение песка в дюнах».

Была еще одна область с более высокой скоростью движения песка — хотя и не такой высокой, как первые три. Это были бассейны, заполненные яркой пылью, которые сильно отражают солнечный свет и нагревают воздух, создавая локальные конвекционные потоки, которые перемещают песок.

Исследование было опубликовано в журнале Geology.

logo