Teadlased on aastaid mõistnud, et Marsi polaaraladel katab külmutatud süsinikdioksiid (aka kuivjää) talvel suure osa pinnast. Kevade jooksul sublimeerub see jää kohati, põhjustades jää pragunemist ja süsinikdioksiidi düüside paiskumist. See põhjustab tumedate fännide ja funktsioonide, mida nimetatakse "ämblikuks", moodustumist, mis mõlemad on ainulaadsed Marsi lõunapoolse piirkonna jaoks.
Viimase kümne aasta jooksul pole teadlastel õnnestunud näha, et need omadused muutuvad aasta-aastalt, kus korduvad sulamised on nende kasvu viinud. Kuid kasutades Mars Reconnaissance Orbiteri (MRO) HiRISE kaamera andmeid, on Colorado ülikooli, Boulderi ja Arizona planeediteaduse instituudi uurimisrühm esimest korda suutnud ämbliku kumulatiivse kasvu silma peal hoida. ühest kevadest teise.
Ämblikke nimetatakse oma välimuse tõttu nii, et mitu kanalit koonduvad kesksesse auku. Tumedad fännid on seevastu madala albedo plaastrid, mis on ümbritsevast jäälehest tumedamad. Mõnda aega on astronoomidel neid tunnuseid täheldatud Marsi lõunapolaarses piirkonnas ja nende päritolu kohta on edasi arendatud mitmeid teooriaid.
2007. aastal teostas Hugh Kieffer Colorado Boulderi kosmoseteaduse instituudist, et tumedad fännid ja ämblikud on omavahel seotud ning mõlemad omadused on tingitud kevadistest sulamistest. Lühidalt, Marsi kevadhooajal - kui lõunapolaarpiirkonda puutub rohkem päikesevalgust - tungivad Päikesekiired jäälehtedesse ja soojendavad maa all olevat maapinda.
See põhjustab jää all moodustuvaid gaasivooge, mis tekitavad survet, põhjustades lõpuks jää pragunemist ja käivitades geisreid. Need geisrid ladestavad pinnast mineraalitolmu ja liiva purskkaevust allatuule poole, jää praod aga kasvavad ja muutuvad orbiidil nähtavaks. Ehkki see seletus on laialdaselt aktsepteeritud, pole teadlased suutnud seda protsessi toimimises jälgida.
Kasutades MRO kõrgresolutsiooniga pildistamise teaduse eksperimendi (HiRISE) andmeid, suutis uurimisrühm märgata lõunapoolses piirkonnas väikese kanaliga süvendid, mis püsisid ja kasvasid kolme aasta jooksul. Lisaks sellele, et see sarnanes väga ämblikumaastikuga, oli see ka tumedate fännide saitide läheduses. Selle põhjal tegid nad kindlaks, et nad olid tunnistajaks ämblikule, kes oli alles kujunemisjärgus.
Nagu dr Ganna Portyankina - Boulderi Colorado ülikooli atmosfääri- ja kosmosefüüsika laboratooriumi teadur ja meeskonna uurimistöö juhtautor - selgitas kosmoseajakirjale e-posti teel,
„Oleme varem täheldanud CO 2 -joa põhjustatud erinevaid pinna muutusi. Kuid need kõik olid kas tumeda fänni korral kas pinna albedo hooajalised muutused või olid vaid lühiajalised ja kadusid järgmisel aastal nagu vaod. Seekord on künnivahed püsinud mitme aasta jooksul ja neil on dendriit-tüüpi pikendused - just nii, nagu me ootame suurte ämblike arengut. ”
Ämblikmaastikul sarnaseid vagusid on varem märgatud Marsi põhjapoolusel, mis langes kokku Marsi kevadega. Neil puhkudel teatasid HiRISE seadme andmeid kasutavad teadlased, et nägid väikesi vagusid liivaluidetel, kuhu puhangud olid paigutanud tumedad fännid. Mis aga on tüüpiline põhjapoolsetele vagudele, olid need püsivad iga-aastased sündmused, mis kaovad, kui suvetuuled ladestasid neisse liiva.
Seevastu dr Portyankina ja tema meeskond, mida täheldati lõunapolaarses piirkonnas, olid püsivad kolme aasta jooksul. Selle aja jooksul laiendasid ja arendasid need omadused uusi “lisajõgesid”, moodustades dendriitilise mustri, mis meenutas Marsi ämblikku. Sellest järeldasid nad, et varem täheldatud põhjavagudel on sama põhjus - s.t sublimatsioon, mis põhjustab gaaside väljavoolu.
Siiski jõudsid nad ka järeldusele, et põhjapoolsed vaod ei arene aja jooksul, kuna luidematerjal on väga liikuv põhjapolaarses piirkonnas. Tundub, et erinevus tuleneb erosiivse liiva materjali olemasolust põhjas ja lõunas, mis loob (või käivitab) erosiooniprotsessi, mis viib ämblikulaadsete künade moodustumiseni - mis mõlemad käivitavad protsessi, kuid võivad kustuta ka.
"Paljudes lõunapooluse piirkonnas, kus on hooajalisi tumedaid ventilaatoreid, pole nähtavaid liivamaardlaid," ütles dr Portyankina. “Neis kohtades olevad tumedad ventilaatorid võivad olla ainult segu regoliidist ja tolmust või isegi lihtsalt tolmust - nagu see on tõesti igal pool Marsil… [T] liivastusega voolikute asukohas toimub suurem erosioon lihtsalt seetõttu, et seal on graanulit. gaasivoolus. Põhimõtteliselt on see vana lihtne liivaprits. See tähendab, et nendes kohtades peab olema ämblike nikerdamine lihtsam ja kiirem. ”
Teisisõnu, kui jääkihi all on liiva, võib maapind, mis on tõenäoliselt kivisem (st kõvem)> Ämblikmaastiku moodustumine võib nõuda, et jää all olev maapind oleks piisavalt pehme, et seda nikerdada, kuid mitte nii. lahti, et see täidab kanalid ühe hooajalise tsükli jooksul. Lühidalt öeldes näib, et ämblikmaastiku moodustumine sõltub pooluste pinna koostise erinevusest.
Lisaks suutsid dr Portyankina ja tema meeskond paljude aastate jooksul kogutud HiRISE andmete põhjal hinnata ka praegust erosiooni määra Marsi lõunapolaarses piirkonnas. Lõppkokkuvõttes hindasid nad väiksemate ämblikulaadsete vagude jaoks tuhat marsi aastat (umbes 1900 Maa-aastat), et saada täismõõdus ämblik.
See uuring on kindlasti märkimisväärne, kuna Marsi polaaralasid kujundavate protsesside mõistmisel on oluline mõista, kuidas hooajalised muutused ja tänapäeva erosioon põhjustavad uute topograafiliste tunnuste loomist. Mida lähemale päevale, mil meeskondlikud missioonid ja isegi asulad reaalsuseks saavad, on teadmine, kuidas need protsessid planeeti kujundavad, Marsil toimuva jaoks oluliseks osutuda.
