Denne sekvens af tre HiRISE-billeder fra NASA's Mars Reconnaissance Orbiter viser væksten af et forgrenet netværk af trug udskåret ved at optø kuldioxid i løbet af tre Mars-år. Denne proces kan også danne større radialt mønstrede kanaltræk kendt som Mars "edderkopper". . Kredit:NASA/JPL-Caltech/Univ. af Arizona
Erosionsskårne trug, der vokser og forgrener sig i løbet af flere Mars-år, kan være spædbarnsversioner af større funktioner kendt som Mars-edderkopper, " som er radialt mønstrede kanaler, der kun findes i det sydlige polarområde på Mars.
Forskere, der bruger NASAs Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) rapporterer den første påvisning af kumulativ vækst, fra en Marskilde til en anden, af kanaler som følge af den samme optøning-carbondioxidproces, der menes at danne de edderkoppelignende træk.
Edderkopperne varierer i størrelse fra titalls til hundredvis af yards (eller meter). Flere kanaler konvergerer typisk ved et centralt hul, ligner en edderkops ben og krop. I det sidste årti, forskere har forgæves tjekket med MRO's High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) kamera for at se år-til-år ændringer i dem.
"Vi har for første gang set disse mindre funktioner, der overlever og strækker sig fra år til år, og det er sådan, de større edderkopper kommer i gang, " sagde Ganna Portyankina fra University of Colorado, Kampesten. "De er i klitområder, så vi ved ikke, om de bliver ved med at blive større eller forsvinder under sand i bevægelse."
Klitter ser ud til at være en faktor i, hvordan babyedderkopperne dannes, men de kan også forhindre mange i at fortsætte gennem de århundreder, der er nødvendige for at blive edderkopper i fuld skala. Mængden af erosion, der skal til for at forme en typisk edderkop, med den hastighed, der bestemmes ud fra at observere aktiv vækst af disse mindre trug, ville kræve mere end tusinde Mars-år. Det er ifølge et skøn foretaget af Portyankina og medforfattere i en nylig artikel i tidsskriftet Icarus . Et marsår varer omkring 1,9 jordår.
"Meget af Mars ligner Utah, hvis du fjerner al vegetation, men 'edderkopper' er en unik Mars-landform, " sagde Candice Hansen fra Planetary Science Institute, Tucson, Arizona, medforfatter til rapporten.
Disse fem billeder fra HiRISE-kameraet på NASAs Mars Reconnaissance Orbiter viser forskellige Mars-træk med gradvist større størrelse og kompleksitet, alt menes at skyldes optøning af sæsonbestemt kuldioxidis, der dækker store områder nær Mars' sydpol om vinteren. Kredit:NASA/JPL-Caltech/Univ. af Arizona
Kuldioxid is, bedre kendt som "tøris, " forekommer ikke naturligt på Jorden. På Mars, plader af det dækker jorden om vinteren i områder nær begge poler, herunder de sydpolare områder med edderkoppeagtigt terræn. Mørke vifter dukker op i disse områder hvert forår.
Hugh Kieffer fra Space Science Institute i Boulder satte disse faktorer sammen i 2007 for at udlede processen, der forbinder dem:Forårssolskin trænger ind i isen for at opvarme jorden nedenunder, forårsager noget kuldioxid på bunden af arket at tø op i gas. Den indespærrede gas opbygger tryk, indtil der dannes en revne i indlandsisen. Gas bryder ud, og gas under isen styrter mod udluftningen, opsamling af sand- og støvpartikler. Dette eroderer jorden og forsyner også gejseren med partikler, der falder tilbage til overfladen, medvind, og fremstå som de mørke forårsfans.
Denne forklaring er blevet godt accepteret, men faktisk at se en jorderosionsproces, der i sidste ende kunne give edderkoppeformerne, viste sig at være uhåndgribelig. For seks år siden, forskere, der bruger HiRISE, rapporterede om små furer, der dukkede op på klitter nær Mars' nordpol på steder, hvor udbrud gennem tøris havde aflejret fjedervifter. Imidlertid, disse furer i det fjerne nord forsvinder inden for et år, tilsyneladende genopfyldt med sand.
De nyligt rapporterede trug nær sydpolen er også på spring-fan steder. De har ikke kun bestået og vokset gennem tre Mars-år indtil videre, men de dannede også grene, efterhånden som de udvidede sig. Forgreningsmønsteret ligner det edderkoppede terræn.
"Der er klitter, hvor vi ser disse dendritiske [eller forgrenede] trug i syd, men i dette område, der er mindre sand end omkring nordpolen, " sagde Portyankina. "Jeg tror, sandet er det spring, der starter processen med at skære en kanal i jorden."
Hårdere jord ligger under sandet. Dannelse af en edderkop kan kræve jorden blød nok til at blive skåret, men ikke så løs, at den fylder kanalerne op igen, som i norden. Den nye forskning kaster lys over, hvordan kuldioxid former Mars på ujordiske måder.
MRO begyndte at kredse om Mars i 2006. "Kombinationen af billeddannelse i meget høj opløsning og missionens levetid gør os i stand til at undersøge aktive processer på Mars, der producerer påviselige ændringer i tidsspænd af sæsoner eller år, " sagde MRO stedfortrædende projektforsker Leslie Tamppari fra NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien. "Vi bliver ved med at få overraskelser over, hvor dynamisk Mars er."