3-D-analyse giver ny information om Mars klimaændringer, polarhuernes alder

Tredimensionelle (3-D) radarvolumener under overfladen genereret fra tusindvis af 2-D radarprofiler afslører ny information om polarområderne på Mars, herunder mere nøjagtig kortlægning af CO2 og vandis, opdagelsen af ​​nedgravede nedslagskratere, og nye højdedata. PSI Senior Scientist Nathaniel E. Putzig er hovedforfatteren af ​​det nye Icarus-papir "Tredimensionel radarbilleddannelse af strukturer og kratere i Mars polarhætter."

Disse oplysninger vil hjælpe videnskabsmænd med bedre at forstå Mars klimaændringer og kan give dem mulighed for at bestemme alderen på polarhætterne uden at bruge klimamodeller. 3-D datamængderne blev samlet ud fra observationer af Shallow Radar (SHARAD) ekkolod ombord på NASAs Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) i mere end 2, 000 passerer over hver Mars-pol.

"Et eksempel er den mere nøjagtige kortlægning af CO2-isaflejringerne i syd, der giver os mulighed for at levere en ny, større estimat af deres volumen. Sublimering af den CO2-is i atmosfæren - som menes at have fundet sted på forskellige tidspunkter i Mars historie - ville mere end fordoble det nuværende atmosfæriske tryk, "sagde Putzig." Det ville igen gøre det muligt for flydende vand at være stabilt på overfladen mange flere steder, end det er i dag. "

En type funktion i polarkapperne, der aldrig blev opdaget eller kortlagt med radarprofiler med enkelt kredsløb, er nedgravede nedslagskratere. "I 3D-radarvolumener, vi kan identificere og kortlægge skålformede træk, der ser ud til at være nedgravede nedslagskratere, mange af dem ved bunden af ​​de iskolde lag, "Sagde Putzig." For at estimere alderen på planetoverflader, forskere kombinerer oplysninger om antallet, størrelse, og fordeling af kratere og viden om kraterhastigheder over tid i solsystemet.

"Vores analyse af de tilsyneladende kratere ved bunden af ​​den nordlige cap giver en alder på omkring 3,5 milliarder år, hvilket er i overensstemmelse med den tidligere estimerede alder for de omkringliggende sletter fra statistikker over overfladekrater, " sagde Putzig. "Denne overordnede aftale giver os større tillid til at identificere nedgravede kratere, mens vi fortsætter med at søge efter dem inden for isen og under den sydlige hætte."

"3-D gør disse typer undersøgelser meget mere effektive end vores arbejde tidligere, og nogle ting, der tidligere var umulige, bliver nu gjort hurtigt." sagde medforfatter og PSI-forsker Isaac B. Smith. "Denne nye måde at bruge radardataene sparer os for møjsommeligt at kortlægge hver funktion i tusindvis af 2-D-profiler. Med 3D-volumener, vi kan se ting med det samme, som tog måneder eller år at kortlægge med 2D-datasættet."

En anden tilføjelse, som 3-D-volumenerne giver, er større topografisk dækning af polerne. Mars Global Surveyor (MGS) rumfartøjet leverede topografisk information fra dets Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) instrument mellem 86,95 grader nord og syd, men breddegrader mere polvendte end det var ikke godt målt. For 2-D profiler, disse topografiske data hjælper med at skelne radarrefleksioner fra overfladeegenskaber på hver side af rumfartøjets jordspor fra underjordiske refleksioner, der ankommer på samme tid. Den tidligere mangel på topografiske data på meget høje polære breddegrader gjorde dette vigtige skridt umuligt. Imidlertid, MRO -banen når breddegrader på 87,45 grader, og overfladerefleksioner kortlagt i 3-D radarvolumener over begge hætter giver nu højdedata i disse breddegradszoner, der dækker 28, 500 kvadratkilometer. Disse nye data vil muliggøre mere nøjagtige radarmodeller til polære observationer.