Po léta vědci pochopili, že v polárních oblastech na Marsu pokrývá v zimě zmrzlý oxid uhličitý (aka. Suchý led) většinu povrchu. Během jara tento led místně sublimuje, což způsobuje praskání ledu a šíření proudů CO². To vede k tvorbě temných fanoušků a funkcí známých jako „pavouci“, které jsou jedinečné pro jižní polární oblast Marsu.
Za poslední desetiletí vědci neviděli, jak se tyto rysy mění z roku na rok, kdy opakované thaws vedly k jejich růstu. Výzkumný tým z University of Colorado, Boulder a Institutu planetární vědy v Arizoně se však díky datům z kamery HiRISE Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) podařilo poprvé zachytit kumulativní růst pavouka. od jednoho jara k druhému.
Pavouci jsou tak pojmenováni kvůli jejich vzhledu, kde se více kanálů sbíhá v centrální jámě. Na druhé straně temní fanoušci jsou skvrny s nízkým albedem, které jsou tmavší než okolní ledová pokrývka. Po nějakou dobu byly astronomové pozorovány tyto rysy v jižní polární oblasti Marsu a bylo rozšířeno několik teorií o jejich původu.
V roce 2007, Hugh Kieffer z Space Science Institute v Boulderu, Colorado teoretizoval, že temní fanoušci a pavouci byli spojeni, a že oba rysy byly výsledkem jarních thaws. Krátce řečeno, během jarní sezóny na Marsu - když je jižní polární oblast vystavena většímu slunečnímu záření - sluneční paprsky pronikají do ledových plátů a zahřívají zemi pod nimi.
To způsobuje, že se pod ledem vytvářejí toky plynu, které vytvářejí tlak, a nakonec způsobují praskání ledu a spouštění gejzírek. Tyto gejzíry ukládají minerální prach a písek po povrchu po větru od erupce, zatímco trhliny v ledu rostou a jsou viditelné z oběžné dráhy. Přestože bylo toto vysvětlení široce přijímáno, vědci tento proces nemohli pozorovat.
Výzkumný tým s využitím dat z vědeckého experimentu s vysokým rozlišením MRO s vysokým rozlišením (HiRISE) dokázal v jižní oblasti spatřit malý kanál, který přetrvával a rostl po dobu tří let. Kromě úzce se podobajícího pavoučího terénu to bylo také v blízkosti tmavých míst fanoušků. Z toho určili, že byli svědky pavouka, který byl ve formaci.
Jak Dr. Ganna Portyankina - výzkumnice z Laboratoře atmosféry a kosmické fyziky na University of Colorado, Boulder a hlavní autorka výzkumného článku týmu - vysvětlila časopisu Space Magazine e-mailem,
„Již dříve jsme pozorovali různé změny povrchu způsobené tryskami CO². Všichni však byli buď sezónními změnami povrchového albeda, jako temní fanoušci, nebo byli jen krátkodobí a příští rok byli pryč jako brázdy. Tentokrát žlaby zůstaly po několik let a vyvíjejí se dendritické typy rozšíření - přesně tak, jak očekáváme vývoj velkých pavouků. “
Brázdy podobné terénu pavouků byly v minulosti spatřeny na severním pólu Marsu, což se krylo s marťanským pramenem. Při těchto příležitostech vědci používající data z nástroje HiRISE hlásili, že na písečných dunách viděli malé rýhy, kde erupce uložily temné fanoušky. Avšak v tom, co je typické pro severní brázdy, se jednalo o nepřetržité každoroční výskyty, které mizely, když v nich vléval letní vítr písek.
Naproti tomu žlaby Dr. Portyankina a její tým pozorované v jižní polární oblasti přetrvávaly po dobu tří let. Během této doby tyto rysy rozšířily a vyvinuly nové „přítoky“ a vytvořily dendritický vzor, který připomínal marťanského pavouka. Z toho dospěli k závěru, že dříve pozorované severní brázdy mají stejnou příčinu - tj. Sublimace způsobující odplyňování.
Rovněž však dospěli k závěru, že severní rýhy se v průběhu času nevyvíjejí kvůli vysoké mobilitě materiálu dun v severní polární oblasti. Zdá se, že rozdíl spočívá v přítomnosti erozivního pískového materiálu na severu a jihu, který vytváří (nebo začíná) erozivní proces, který vede k tvorbě žlábků podobných pavoukům - které oba proces zahrávají, ale mohou také vymazat.
"Mnoho míst v jižních polárních oblastech se sezónními tmavými fanoušky nevykazuje žádné viditelné usazeniny písku," řekla Dr. „Tmaví fanoušci v těchto lokalitách mohou být jen směsí regolitu a prachu, nebo dokonce jen samotného prachu - protože je to opravdu všude na Marsu… Místa hadic [T], která mají písek, zažijí vyšší erozi jednoduše proto, že existuje granulární materiál v proudu plynu. V zásadě jde o staré jednoduché pískování. To znamená, že v těchto místech musí být snazší a rychlejší vyřezávat pavouky. “
Jinými slovy, tam, kde písek existuje pod ledovou vrstvou, může být půda pod ledem pravděpodobně horší (tj. Tvrdší)> Tvorba pavoučího terénu může vyžadovat, aby půda pod ledem byla dostatečně měkká, aby byla vyřezána, ale ne tak uvolněte, že během jednoho sezónního cyklu naplní kanály. Stručně řečeno, zdá se, že tvorba pavoučího terénu závisí na rozdílu v povrchovém složení mezi póly.
Navíc z mnohaletých nahromaděných dat HiRISE dokázala Dr. Portyankina a její tým posoudit současnou míru eroze v jižní polární oblasti Marsu. Nakonec odhadli, že menší brázdy podobné pavoukům budou vyžadovat tisíc marťanských let (asi 1900 pozemských let), aby se staly pavouky v plném měřítku.
Tato studie je jistě významná, protože pochopení toho, jak sezónní změny a současná eroze vedou k vytváření nových topografických prvků, je důležité, pokud jde o pochopení procesů, které formují polární oblasti Marsu. S blížícím se a blížícím se dnem, kdy se osádkové mise a dokonce i osídlení staly skutečností, věděli jsme, jak tyto procesy utvářejí planetu, bude zásadní pro to, aby se věci na Marsu rozjely.
