Forsker fanger beviser for dynamisk sæsonbestemt aktivitet på en sandklit fra Mars

En videnskabsmand fra Southwest Research Institute (SwRI) undersøgte 11 års billeddata fra Mars for at forstå de sæsonmæssige processer, der skaber lineære kløfter på skråningerne af megadunen i Russell-krateret på Mars. I tidlige forårsbilleder, fanget af to forskellige kameraer på Mars Reconnaissance Orbiter, SwRI's Dr. Cynthia Dinwiddie bemærkede luftbårne faner af støvet materiale forbundet med de lineære klitkløfter på klitternes nedadgående skråning. Disse spor peger på aktive processer, der involverer bidder af frossen CO ₂ , eller tøris, glider ned ad klitten, sparker sand og støv op undervejs.

Russell krater, på Mars, er hjemsted for den største kendte klit i solsystemet, giver et sted, der ofte afbildes til at studere moderne overfladeaktivitet på den røde planet.

"I to årtier, planetforskere har haft mange ideer om hvordan og hvornår meget længe, smalle kløfter dannet på frostramte klitter på Mars, " sagde Dinwiddie, første forfatter til et papir, der beskriver ny forskning, der er blevet accepteret til offentliggørelse i tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve . "I første omgang, videnskabsmænd troede, at lineære klitkløfter var rester fra en gammel tid, hvor klimaet på Mars understøttede flydende vand på overfladen. Derefter, gentagen billedbehandling viste, at der skete ændringer nu, når Mars er kold og tør. Flere hypoteser er siden blevet foreslået, normalt involverer enten CO ₂ is eller vandis."

Andre videnskabsmænd fandt billeder, der viser klart CO ₂ isblokke i hvile i klitkløfter, tyder på en årsagssammenhæng mellem blokkene og kløfterne.

"I denne avis, vi tilbyder overbevisende nyt bevis på, at udluftning af CO ₂ gas fjerner CO ₂ isblokke, der skærer og modificerer lineære klitkløfter, " sagde Dinwiddie. "Mens spormængder af sæsonbestemt kondenseret vand er til stede, den opfører sig som en uskyldig tilskuer, ikke deltager aktivt i processerne, " sagde medforsker Dr. Tim Titus fra U.S. Geological Survey.

Under det dystre Mars efterår og vinter, kolde temperaturer kondenserer en del af CO ₂ atmosfære på klitmarkens overflade, skabe isaflejringer. Tidligere forskning har vist, at om vinteren og det tidlige forår, den gennemskinnelige plade af CO ₂ is tillader stråling fra Solen at opvarme det mørke sand under isen, hvilket får noget is til at overgå til gas (eller sublimere) og blive under tryk i kontaktzonen. Denne tryksatte CO ₂ gas slipper ud til atmosfæren via svage zoner i isen, også udstøder sand og støv i en gasstråle.

Det udstødte materiale falder tilbage til overfladen og danner mørke pletter omkring udluftningen. Denne forskning foreslår, at efterhånden som sæsonen skrider frem, gentagen udluftning bryder isen op i diskrete blokke på stejle skråninger nær toppen af ​​klitten. Udluftning af gas løsner til sidst blokkene, og sender dem glidende nedad, uddybning og ændring af eksisterende kløfter eller udskæring af nye.

De luftbårne faner består af fint støv, der forstyrres af glideblokken, hvorimod groft støv genaflejres nær kloakerne, skabe en sæsonbestemt, relativt lyse frynser omkring aktive kløfter. De afgassende isblokke renser midlertidigt støv fra det mørke kløftsand, resulterer i afslørende lysstyrke (albedo) variationer i og omkring kløfter.

"Vi observerer dette lyse randmønster omkring aktive kløfter i en kort periode, sige, svarende til de sidste tre uger af oktober, som er tidligt til midten af ​​foråret på jordens sydlige halvkugle, " sagde Dinwiddie. "Kort efter denne 'forårsferie, 'Mars' støvede atmosfære dækker området med en mere homogen facade, kun forstyrret af støvdjævle i det sene forår og om sommeren."

SwRI ledede dette program, med termisk modellering af is og støv leveret af Titus og U.S. Geological Survey. Et tilskud fra NASA Mars Data Analysis Program finansierede denne 12-måneders pilotundersøgelse af sæsonbestemte klitprocesser i Russell-krateret. Dinwiddie og Titus har foreslået at udvide denne forskning til andre kratere på den sydlige halvkugle af Mars, hvor kratere giver lavtliggende fælder for sand til at samle sig og danne frostpåvirkede klitmarker.