Mars on liivane planeet ja HiRISE kaamera Mars Reconnaissance Orbiteril (MRO) on andnud meile tonni kauneid pilte Marsi liivaluidetest. Kuid Marsi luited on palju teistsugused kui siin Maal asuvad luited. Nende liikumist reguleerivad erinevad tegurid kui Maa luited.
Liivaluidete liikumine Marsil pakub teadlastele huvi. Mõned olulised küsimused on see, kui kaugele tuuled neid liiguvad ja kuhu nad ladestuvad. Kõigi luiteprotsesside uurimine aitab kaasa atmosfääri- ja setteteadusele.
"Seda tööd poleks saanud teha ilma HiRISEta."
Matthew Chojnacki, Arizona ülikooli juhtiv autor.
Arizona ülikooli planeediteaduste labori planeediteadlaste meeskond viis Marsi liivaluidete üksikasjaliku analüüsi läbi. AÜ dotsent Matthew Chojnacki juhtis uuringut, mis avaldati ajakirjas Geology. Paber kannab nime “Maade liivavoolu piirkondade piirikontroll”.
Uuringus leiti, et Marsi luidetel on tugev roll Marsi suuremahulistel omadustel ja pinnavormide temperatuuride erinevusel. Sama ei kehti siin Maa peal.
Meeskond keskendus oma pingutustes suurte liivaluidetega Marsi piirkondadele. "Kuna erinevates Marsi piirkondades leidub suuri liivaluiteid, on need head kohad muudatuste otsimiseks," ütles Chojnacki.
"Tahtsime teada: kas liiva liikumine on kogu planeedil ühtlane või mõnes piirkonnas on see liigendatud teiste suhtes?" Ütles Chojnacki. "Mõõtsime luidete Marsil liikumise kiirust ja mahtu." Teadlased kaardistasid 54 luitepõllu liivamahud, luidete rände määra ja kõrguse, hõlmates 495 üksikut luidet.
"Meil on väike armee bakalaureuseõppe üliõpilasi ..."
Matthew Chojnacki, Arizona ülikool
Meeskond tugines luidete uurimisel HiRISE-le (High Resolution Imaging Science Experiment). HiRISE on Marssi tutvumisobjektil. See on kaardistatud umbes 3% Marsi pinnast kõrge eraldusvõimega piltidena.
"Seda tööd poleks saanud teha ilma HiRISEta," ütles Chojnacki, kes on HiRISE meeskonna liige. „Andmed ei tulnud ainult piltide põhjal, vaid saadi meie fotogrammomeetria labori kaudu, mida ma koos Sarah Suttoniga haldan. Meil on väike armee bakalaureuseõppe üliõpilasi, kes töötavad osalise tööajaga ja ehitavad neid digitaalseid maastiku mudeleid, mis pakuvad täpset topograafiat. ”
Mida nad leidsid?
"Maal erinevad tegurid tööl Marsist."
Matthew Chojnacki, Arizona ülikooli juhtiv autor
Selles uuringus leidis meeskond täheldatud luiteid, mis olid vahemikus 2 meetrit kuni 122 meetrit (6–400 jalga). Düüni liikumise kiirus oli umbes 0,6 (2 jalga) Maa-aasta kohta. See on Madalmaa luidetega terav leping. Mõned Maa kõige kiiremini liikuvad luited asuvad Põhja-Aafrikas ja liiguvad umbes 30,5 meetri (100 jalga) aastas.
Planeediteadlased on Marsi luidete olemuse üle arutanud, mõeldes, kas need on muistse mineviku säilmed või luuakse neid endiselt aktiivselt pinnale. Nüüd me teame. Marss võib olla luidete liikumise osas laisk planeet, kuid see on endiselt aktiivne.
Marsil on atmosfäär palju õhem kui siin Maa peal ja see on nende tulemuste mõistmise võti. Põhimõtteliselt pole tuul piisavalt võimas liivaluidete liikumiseks samamoodi nagu Maa peal. Peab olema ka muid tegureid.
Üle kogu Marsi leiti uuringus aktiivseid tuulekujulisi liiva- ja tolmukoorekive struktuurides - kraatrites, kanjonides, lõhedes ja pragudes -, samuti vulkaanijäänuseid, polaarbasseine ja kraatrite ümbritsevaid tasandikke.
Kuid üllataval kombel leidis ka, et suurimad liiva liikumised asuvad kolme erineva pinnavormi lähedal: Syrtis Major, Hellespontus Montes ja North Polar Erg.
Syrtis Major on Marsil asuv tume laik, mida nimetatakse albedo tunnuseks. See asub just Isidise mõjupiirkonnast läänes. Pime on selle piirkonna basaltikalju ja liivakatte puudumise tõttu. Autorite sõnul mõjutab siinne liiva liikumist tugevalt lähedal asuv Isidise bassein, mis on 4–5 km sügav.
Hellespontus Montes on 711 km pikk mäestik, mis kulgeb jämedalt põhja-lõuna suunal. See on ka albedo funktsioon. See asub Noachuse kolmnurgas. Meeskond leidis, et siinne luidete kujunemises mängis rolli hooajaline CO2 heitlikkus.
Põhjapolaar Erg on põhjalaiustel kõrge liivane meri. Seda tuntakse ka Vastitas Borealise nime all. See ümbritseb kogu polaarala. Põhjapooluse Erg on Marsi kõige aktiivsem luidepiirkond. Meeskond leidis, et hooajaline CO2 aitab siin liikumist soodustada. Liiv lukustub suuresti oma kohale, kui CO2 on külmunud, ja siis aitab sula kaasa liiva liikumisele, suuresti tänu madalamale albeedole.
Miks nägid need kolm suurt piirkonda kõige suuremat luideliikumist? Mis neid lahutab? Esiteks on karmid üleminekud geograafias. Samuti pinnatemperatuurid. Maal ei kujunda kumbki neist teguritest liivaluidete liikumist.
"Need ei ole tegurid, mida te maapealses geoloogias leiaksite," ütles Chojnacki. “Maal erinevad töötavad tegurid Marsist. Näiteks pinnase lähedal asuv põhjavesi või piirkonnas kasvavad taimed pidurdavad luideliiva liikumist. ”
Töörühm jõudis järeldusele, et geoloogiliste formatsioonide suured üleminekud kujundavad Marsi liivaluidete rännet. Sellele aitavad kaasa temperatuurimuutused albedo funktsioonide, näiteks Syrtis Majori lähedal.
Samuti leidis meeskond, et liiva liikumine on ereda tolmuga täidetud väikeste basseinide läheduses suurem. "Hele bassein peegeldab päikesevalgust ja soojendab õhku palju kiiremini kui ümbritsevad alad, kus maapind on pime," ütles Chojnacki, "nii et õhk liigub vesikonnast üles basseini ääre poole, tuule suunates ja koos sellega liiv.
See uuring teeb selgeks, et "suuremahulised topograafilised ja termofüüsikalised muutused mängivad juhtivat rolli liivavoogude juhtimisel Marsi peal", nagu autorid oma töös väidavad. Autorid väidavad ka, et selle uuringu tulemused aitavad kavandada tulevasi missioone piirkondadesse, mida ei ole hõlpsasti jälgitav ja millel võib olla mõju iidsete potentsiaalselt asustatavate alade uurimisele.
