Forskernes arbejde kan give svar på Mars -mysteriet

Ved at se, hvilken vej vinden blæser, en ekspert i fluid -dynamik ved University of Texas i Dallas har hjulpet med at foreslå en løsning på et mysterium om bjergene i Mars.

Dr. William Anderson, en adjunkt i maskinteknik på Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science, medforfatter til et papir, der blev offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgang E det forklarer det almindelige Mars -fænomen et bjerg placeret nedad fra midten af ​​en gammel meteorit nedslagszone.

Andersons medforfatter, Dr. Mackenzie Day, arbejdede på projektet som en del af sin doktorgradsforskning ved The University of Texas i Austin, hvor hun fik sin ph.d. i geologi i maj 2017. Day er en postdoktor ved University of Washington i Seattle.

Gale Crater blev dannet af meteoritpåvirkning tidligt i Mars 'historie, og den blev efterfølgende fyldt med sedimenter transporteret af strømmende vand. Denne fyldning gik forud for massive klimaændringer på planeten, som introducerede det tørre, støvede forhold, der har været fremherskende i de sidste 3,5 milliarder år. Denne kronologi indikerer, at vinden må have spillet en rolle i udformningen af ​​bjerget.

"På Mars, vind har været den eneste drivkraft for landskabsændringer i over 3 milliarder år, "Sagde Anderson." Dette gør Mars til et ideelt planetlaboratorium for eolisk morfodynamik-vinddrevet bevægelse af sediment og støv. Vi studerer, hvordan Mars 'hvirvlende atmosfære skulpterede dens overflade. "

Vindhvirvler, der blæser henover krateret, dannede langsomt en radial voldgrav i sedimentet, efterlader til sidst kun det skarpe Mount Sharp, en 3-mile-høj top svarer i højden til kraterkanten. Bjerget var skævt til den ene side af krateret, fordi vinden udgravede den ene side hurtigere end den anden, forskningen tyder på.

Day og Anderson fremførte først konceptet i en indledende publikation om emnet i Geofysiske forskningsbreve . Nu, de har vist via computersimulering, at givet mere end en milliard år, Marsvinde var i stand til at grave titusinder af kubikkilometer sediment op fra krateret - stort set takket være turbulens, hvirvlende bevægelse i vindstrømmen.

"Turbulensens rolle kan ikke overvurderes, "Sagde Anderson." Da sedimentbevægelsen stiger ikke-lineært med træk pålagt af den høje vind, turbulente vindstød forstærker bogstaveligt talt sediment erosion og transport. "

Placeringen-og midten af ​​breddegraden Mars-kratere generelt-blev af interesse, da NASAs Curiosity-rover landede i Gale Crater i 2012, hvor den har indsamlet data siden da.

"Roveren graver og katalogiserer data, der ligger i Mount Sharp, "Sagde Anderson." Det grundlæggende videnskabelige spørgsmål om, hvad der forårsager disse høje, har længe eksisteret, og den mekanisme, vi simulerede, har været en hypotese. Det var gennem high-fidelity-simuleringer og omhyggelig vurdering af de hvirvlende hvirvler, at vi kunne demonstrere effektiviteten af ​​denne model. "

Teorien Anderson og Day testet via computersimuleringer involverer modroterende hvirvler-billede i dit sind vandrette støvdjævle-der spiraler rundt om krateret for at grave sediment op, der havde fyldt krateret i en varmere æra, da vand flød på Mars.

"Disse spiralformede spiraler drives af vinde i krateret, og, vi tænker, var først og fremmest ved at vende sig tilbage til det tørre Mars -landskab og gradvist øse sediment inde fra kraterne, efterlader disse off-center høje, "Sagde Anderson.

At simuleringer har vist, at vind erosion kunne forklare disse geografiske træk giver indsigt i Mars 'fjerne fortid, samt kontekst for prøverne indsamlet af Curiosity.

"Det er yderligere tegn på, at turbulente vinde i atmosfæren kunne have udgravet sediment fra kraterne, "Anderson sagde." Resultaterne giver også vejledning om, hvor længe forskellige overfladeprøver har været udsat for Mars tynde, tør atmosfære. "

Denne forståelse af vindens langsigtede kraft kan også anvendes på Jorden, selvom der er flere variabler på vores hjemplanet end Mars, Sagde Anderson.

"Hvirvlende, vindstød i Jordens atmosfære påvirker problemer i forbindelse med landskabsforringelse, fødevaresikkerhed og epidemiologiske faktorer, der påvirker menneskers sundhed, "Sagde Anderson." På jorden, imidlertid, landskabsændringer er også drevet af vand- og pladetektonik, som nu er fraværende på Mars. Disse drivere til landskabsændringer dværger generelt luftens indflydelse på Jorden. "