Marsi põhjapoolusel asuva kahe miili kõrguse Texase suuruse jääkorgi kuju on teadlasi hämmingus nelikümmend aastat, kuid ajakirjas Nature 27. mail avaldatavas paaris uued tulemused on tekitanud poleemikat puhata.
Marsi polaarkorgid on olnud teada juba esimestest planeedi teleskoopilistest vaadetest, kuid varasemate kosmoseaparaatide piltide põhjal selgus, et põhjapooluse polaarjoonele annavad punkti nii mõistatuslikud lohud, mis spiraalselt ulatuvad selle keskpunktist, kui ka Suurkanjonist suurem kuristik. Nende tunnuste päritolu üle on vaieldud alates nende esmakordsest avastamisest 1972. aastal.
Üks hüpotees hiiglasliku kanjoni, mille nimi on Chasma Boreale, seletamiseks on see, et vulkaaniline kuumus sulatas jää ja põhjustas katastroofilise üleujutuse, mis moodustas kuristiku. Teised teadlased on soovitanud, et tuule pühkimine korgi ülaosast allamäge nikerdas jääst Chasma Boreale.
Ka spiraalsetele künadele on pakutud mitmeid selgitusi. Üks selgitab küna luumurdudena, mis on põhjustatud masti jää voolamisest. Veel kasutatakse mudelit, mis viitab sellele, et lohud on päikesekütte ja jää külgsuunalise soojusjuhtivuse loomulik tulemus.
Austraali Texase Ülikooli geofüüsika instituudi Texase ülikooli Jack Holt ja Isaac Smithi juhitud kahes uues artiklis kasutati jääkapsli sisemise struktuuri uurimiseks andmeid Madalmaade Maa-aluse radari (SHARAD) kohta Mars Reconnaissance Orbiteril (MRO). ja avastage künade ja kuristiku päritolu.
"SHARAD saadab orbiidilt raadiolainete impulsse 700 korda sekundis," selgitas Holt. “Mõni energia peegeldub pinnalt ja seejärel maa-alustest liidestest, kui sekkuv materjal võimaldab raadiolainetel tungida. Selle lainepikkuse (umbes 20 meetri) radar tungib väga hästi läbi jää ja seda on Maa lennukitest kasutatud Maa jäälehtede suure osa kaardistamiseks. "
“Kõiki peegeldusi kokku pannes saab pildi sellest, mis asub allpool
pinnale, ”lisas Smith.
Holt selgitas, et võimalus kaardistada mitte ainult pinna iseärasusi, vaid ka jääkorgi sisemist struktuuri “avab ukse paremaks mõistmiseks pinnal nähtust, pakkudes ajaliselt kriitilist konteksti”.
Põhjapolaarse jääkapi kolmemõõtmelise struktuuri kaardistamisega on Smith ja Holt kindlaks teinud, et nii küna kui ka Chasma Boreale moodustusid katabaatiliste tuulte poolt, mis puhuvad jääkorgi ülaosast alla.
"Me ei ütle, et neid tuul nikerdas, pigem oli tuul nende kujunemises ja evolutsioonis tugev roll." Ütles Holt. "Chasma Boreale on vana omadus, mis püsis, kuna sinna ei kogunenud uut jääd, tõenäoliselt püsivate tuulte tõttu, mis tulid jääkapi kõrgeimast punktist."
Holt avastas ka tõendeid veel ühe vana kanjoni kohta, mis on aja jooksul täielikult täidetud. "Pinnale ei jää ühtegi tõendit, mis näitaks, et see oli seal varem," ütles Holt. "Saame selle siiski radariandmetes kaardistada."
Ka spiraalseid küna kontrollib tuul. "Radari kihid, mida näeme, näitavad tuule transporti, kuna nende paksus ja kõrgus on [künades] erinev," selgitas künapaberi juhtiv autor Smith. "Tuul liigub läbi küna, mitte selle kaudu [ja] liigub jää vastutuule küljelt (õhendades sellega nende kihti) allatuule poole (lisades olemasolevale kihile rohkem)."
See põhjustab spiraalimõõtude liikumist aja jooksul vastu tuult. Nähtust pakkus esmakordselt välja Virginia ülikooli teadlane Alan Howard 1982. aastal. “Paljud inimesed pakkusid välja muid hüpoteese, mis viitavad sellele, et ta eksis,” ütles Smith. “Aga kui vaadata tema paberilt hüpoteetilist läbilõiget, näeb see välja peaaegu täpselt selline, nagu me radariandmetes näeme. Me olime üllatunud, kui täpne Alan Howard ennustas, mida me teeme
vaata. ”
Madalad on planeedi pöörlemise tõttu spiraalikujulised. Katabaatiliste tuulte puhumisel mütsi keskosast madalamatele laiuskraadidele on neid keerutatud sama „korioli jõuga“, mis põhjustab orkaanide spiraali Maal.
Kihid, mille Holt ja Smith radariandmete abil kaardistasid, viitavad ka sellele, et jäävood on Marsil palju harvemad kui Maa peal. Voogude puudumine tähendab, et Marsi polaarjää säilitab oodatust keerukamaid kihte. "See keerukus seab [kihtide] eest vastutavatele kliimaprotsessidele väga spetsiifilisi piiranguid," ütles Holt. "Me suudame lõpuks taastada tuuled ja akumuleerumismustrid läbi polaarkorgi ja läbi aja."
Polaarkorgi moodustumise kavandamiseks kasutab Holt SHARADi andmetest järeldatud iidseid polaarmaastikke koos marsi kliima simulatsioonidega. "Kui suudame taastada sellised peamised omadused nagu mudelites Chasma Boreale, siis oleme sel perioodil õppinud palju Marsi kliima kohta."
Smith ja Holt plaanivad uurida ka Marsi kalde mõju jääkaevu moodustumisele. „Kuna Marsi orbiit ja kalle muutuvad päikese suhtes nii palju, oleks tore näha, kuidas see on mõjutanud jää sadestumist kaanele. See nõuab palju rohkem kaardistamist ja me oleme selle protsessi juba alustanud, ”ütles Smith.
"Marsil on veel palju uurimist vaja," ütles Smith. "Planeedil on palju saladusi, millest mõnda me pole veel leidnud."
