Mars je písečná planeta a kamera HiRISE na Marsu průzkumný orbiter (MRO) nám poskytla spoustu krásných fotografií marťanských písečných dun. Ale duny Marsu jsou mnohem jiné než duny zde na Zemi. Jejich pohyb je řízen různými faktory než pozemské duny.
Pohyb písečných dun na Marsu je v zájmu vědců. To, jak daleko je vítr posune a kde jsou uloženy, jsou některé z důležitých otázek. Studium všech dunových procesů přispívá k atmosférické a sedimentární vědě.
"Tato práce by nemohla být provedena bez HiRISE."
Matthew Chojnacki, hlavní autor, University of Arizona.
Tým planetárních vědců z Arizonské laboratoře Planetární vědy provedl podrobnou analýzu písečných dun na Marsu. Studii vedl Matthew Chojnacki, vědecký pracovník na UA, který byl publikován v časopise Geology. Příspěvek se nazývá „Kontrola hraničních podmínek v oblastech s vysokým tokem písku na Marsu.“
Studie zjistila, že na marťanských dunách hrají významnou roli rozsáhlé rysy na Marsu a teplotní rozdíly v reliéfech. Totéž neplatí zde na Zemi.
Tým zaměřil své úsilí na oblasti Marsu s velkými písečnými dunami. "Protože v různých oblastech Marsu se nacházejí velké písečné duny, jsou to vhodná místa, kde je třeba hledat změny," řekl Chojnacki.
"Chtěli jsme vědět: Je pohyb písku jednotný po celé planetě, nebo je v některých regionech lepší než ostatní?" Řekl Chojnacki. "Měřili jsme rychlost a objem, jakým se duny pohybují na Marsu." Vědci zmapovali objemy písku, míru migrace a výšky dun pro 54 dunových polí a zahrnuli 495 jednotlivých dun.
"Máme malou armádu vysokoškoláků ..."
Matthew Chojnacki, Arizonská univerzita
Tým se při studiu dun spoléhal na HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment). HiRISE je na průzkumném orbitu Mars. Na obrázcích s vysokým rozlišením je zmapována asi 3% povrchu Marsu.
"Tuto práci nebylo možné provést bez HiRISE," řekl Chojnacki, který je členem týmu HiRISE. "Data nepocházela pouze z obrázků, ale byla odvozena z naší fotogrametrické laboratoře, kterou spolu se Sarah Suttonovou spravuji. Máme malou armádu vysokoškoláků, kteří pracují na částečný úvazek a vytvářejí tyto digitální modely terénu, které poskytují jemnou topografii. “
Co našli?
"Na Zemi se pracovní faktory liší od Marsu."
Matthew Chojnacki, hlavní autor, University of Arizona
V této studii tým zjistil pozorované duny, které se pohybovaly od 2 do 122 metrů vysoké (6 až 400 stop). Pohyb duny byl sledován rychlostí asi 0,6 (2 ft) za pozemský rok. To je v přísné smlouvě s dunami na Zemi. Některé z nejrychleji se pohybujících dun na Zemi jsou v severní Africe a pohybují se asi 30,5 metry za rok.
Planetární vědci diskutovali o povaze marťanských dun a přemýšleli, zda se jedná o relikvie ze staré minulosti, nebo zda se stále aktivně vytvářejí a pohybují se po povrchu. Teď to víme. Mars může být z hlediska pohybu duny líná planeta, ale stále je aktivní.
Na Marsu je atmosféra mnohem tenčí než tady na Zemi, a to je klíčem k pochopení těchto výsledků. V podstatě není vítr dostatečně silný, aby pohyboval písečnými dunami stejně jako na Zemi. Musí existovat další faktory.
Průzkum na celém Marsu zjistil, že aktivní, větrné postele písku a prachu ve strukturálních fosiliích - krátery, kaňony, trhliny a trhliny - stejně jako zbytky sopky, polární pánve a pláně obklopující krátery.
Překvapivě však také bylo zjištěno, že největší pohyby písku se blíží třem různým tvarům: Syrtis Major, Hellespontus Montes a North Polar Erg.
Syrtis Major je tmavá skvrna na Marsu zvaná albedo. Je to jen západně od impaktní pánve Isidis. Je to tma kvůli čedičové skále v regionu a nedostatku pískové pokrývky. Autoři tvrdí, že pohyb písku je silně ovlivněn nedalekou pánví Isidis, která je hluboká 4 až 5 km.
Hellespontus Montes je pohoří dlouhé 711 km, které běží zhruba na sever-jih. Je to také funkce albedo. Nachází se v trojúhelníku Noachus. Tým zjistil, že sezónní kolísání CO2 zde hrálo roli při formování dun.
North Polar Erg je písečné moře vysoko v severních šířkách. Je známá také jako Vastitas Borealis. Obklopuje celou polární oblast. North Polar Erg je nejaktivnější dunovou oblastí na Marsu. Tým zjistil, že k hnutí přispívá sezónní CO2. Když je CO2 zamrzlý, je písek z velké části uzamčen a tavenina přispívá k pohybu písku, zejména díky sníženému albedu.
Proč tyto tři velké regiony viděly největší dunový pohyb? Co je odděluje? Jednoznačné přechody v geografii. Také povrchové teploty. Na Zemi žádný z těchto faktorů netvoří pohyb písečných dun.
"To nejsou faktory, které byste našli v pozemské geologii," řekl Chojnacki. "Na Zemi se pracovní faktory liší od Marsu." Například podzemní voda poblíž povrchu nebo rostliny rostoucí v oblasti zpomalují pohyb dunového písku. “
Tým dospěl k závěru, že velké přechody v geologických formacích formují migraci písečných dun na Marsu. Pomáhá to změnám teploty v blízkosti albedo funkcí, jako je Syrtis Major.
Tým také zjistil, že pohyb písku je větší u malých pánví naplněných jasným prachem. "Jasné umyvadlo odráží sluneční světlo a ohřívá vzduch nad mnohem rychleji než okolní oblasti, kde je země tmavá," řekl Chojnacki, "takže vzduch se bude pohybovat nahoru po pánvi směrem k okraji nádrže, pohánějícím vítr, a s tím, písek.
Tato studie objasňuje, že „topografické a termofyzikální proměnné ve velkém měřítku hrají hlavní roli při řízení pískových toků na Marsu,“ jak autoři uvádějí ve své práci. Autoři také říkají, že výsledky této studie pomohou při plánování budoucích misí do oblastí, které nejsou snadno monitorovatelné a mohou mít důsledky pro studium starověkých potenciálně obyvatelných míst.
