Mars:Vi kan have løst mysteriet om, hvordan dets jordskred dannes

Nogle jordskred på Mars ser ud til at trodse en vigtig fysiklov. "Lang, udløbsskred" dannes af enorme mængder sten og jord, der bevæger sig ned ad skråningen, hovedsagelig på grund af tyngdekraften. Men deres magt er svær at redegøre for. Med volumener, der overstiger Empire State Building, de bevæger sig med høje hastigheder på op til 360 kilometer i timen over flade overflader i op til snesevis af kilometer.

Dette synes at indikere, at der er ingen eller meget lidt friktion til stede. Friktion er den grundlæggende fysiske kraft, der modstår bevægelse af en overflade, der glider i forhold til en anden. Manglen på friktion i disse lange jordskred - sammenlignet med normalt, kortere — kan sammenlignes med pludselig at miste vejgrebet, når du kører en bil på en våd eller iset overflade:du trækker pauserne, men du stopper langt ud over, hvor du havde tænkt dig.

For at forklare denne gåde, videnskabsmænd har foreslået, at disse jordskred må have fundet sted på et tidspunkt, hvor området var dækket af is. Men i vores seneste avis, offentliggjort i Nature Communications, vi er kommet med et andet svar. Resultaterne kan hjælpe os med at beskytte os mod skadelige jordskred - både på Mars og på Jorden.

Geologer har diskuteret den mærkelige opførsel af jordskred i mars, siden de først blev identificeret for næsten et halvt århundrede siden. Disse typer jordskred er også sket på Jorden i dens geologiske historie, men fordi vores planet er aktiv med erosion, atmosfærisk vejrlig (vind, regn og så videre), vegetationsdækning og pladetektonik, deres beviser kan maskeres, hvis de ikke slettes fuldstændigt.

Dette er grunden til, at vi studerer længe, runout jordskred på andre planeter i vores solsystem. Der er faktisk en række fordele ved at gøre det. På den røde planet, jordskred og deres morfologiske træk er velbevaret i millioner af år på grund af den reducerede erosionshastighed og fraværet af vegetation og pladetektonik.

Vi har nu også tilgængelige satellitbilleder af Mars' overflade med en opløsning, der er bedre end den, vi har for nogle regioner her på Jorden. Som resultat, vi kan udføre observationer og målinger, der ikke er så givet på vores planet.

Nye fund

Valles Marineris på Mars er en 4, 000 km lang, lige kløft, så dybt som 8 km. Det er beliggende lige syd for Mars ækvator, hvor ekstraordinære eksempler på lange, udløbsskred er til stede. I vores undersøgelse, vi fokuserede på et af de bedst bevarede jordskred - med en størrelse svarende til hele staten Rhode Island i USA.

Skredet viser lange kamme, der strækker sig i bevægelsesretningen i næsten hele aflejringens længde. Som sagt, disse kamme er tidligere blevet tolket til at være et resultat af underliggende is på tidspunktet for skredet. Denne hypotese understøttes af det faktum, at lignende strukturer er blevet observeret på jordskred på gletsjere.

Baseret på denne lighed, tilstedeværelsen af ​​højderyggene på marsjordskred er blevet brugt til støtte for teorien om, at Mars engang var dækket af is. Men tilstedeværelsen af ​​gletsjere og deres timing på en sådan martiansk breddegrad diskuteres heftigt. Hvad mere er, det er stadig uklart, hvilke nøjagtige mekanismer der skabte disse højdedrag under istiden.

For at undersøge, om der kan være andre forklaringer, vi lavede computermodeller af jordskredet kaldet "digital elevation"-modeller. Disse er 3-D repræsentationer af terræn, hentet fra højopløselige satellitbilleder og terrænets højdedata. Ud fra disse data, vi kunne beregne tykkelsen af ​​jordskredene, længden af ​​kammene, deres højde og deres bølgelængde - det er afstanden fra kam til kam mellem to kamme ved siden af ​​hinanden.

Vi viste, at højderyggenes bølgelængde konstant er to til tre gange værdien af ​​skredets tykkelse. Denne sammenhæng er tidligere kun blevet påvist i laboratorieforsøg - som ikke involverer is - og vores resultat er det første feltbevis.

Dette tyder på, at is ikke er en nødvendig betingelse for dannelsen af ​​de lange højdedrag. I stedet, vi foreslår, at kammene kunne have dannet sig ved høje hastigheder på grund af underliggende lag af ustabile, lette sten. Disse lag ville være blevet skabt af vibrationer og kollisioner af stenpartikler i bunden af ​​rutsjebanen med den ru overflade af dalen. Dette ville have indledt en "konvektionsproces" - overførsel af varme ved bevægelse - der fik øvre tættere og tungere lag af sten til at falde og lettere sten til at rejse sig.

Når vi havde taget højde for denne mekaniske ustabilitet - og koblet den sammen med bevægelsen med fænomenal høj hastighed af skredet - kunne vi vise, at hvirvler, der strækker sig i retning af skredets bevægelse, blev genereret, giver anledning til de lange kamme, som vi observerer på jordskredets overflade.

Resultaterne er vigtige. På jorden, den ufuldstændige registrering af sådanne katastrofale hændelser kan føre til fejlfortolkninger og overseelse af faren ved disse jordskred. Men, som de skete i fortiden, de vil ske i fremtiden, udgør en stor risiko for infrastrukturer og menneskers liv.

At vende vores blik længere væk for at forstå, hvad der er i nærheden af ​​os, er nogle gange en grundlæggende ændring af perspektiv. Men, som vi ved, sker der også stadig jordskred på Mars, disse undersøgelser vil danne baggrundsviden for risikoreduktion af menneskelige bosættelser på Mars, uanset hvor langt ude i fremtiden de stadig er.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.