Global analyse af undersøiske kløfter kan kaste lys over Mars -landskaber

Ubådsklober er en sidste grænse på planeten Jorden. Der er tusindvis af disse betagende geologiske træk gemt inde i havets dybder-alligevel har forskere flere billeder i høj opløsning af Mars overflade end Jordens havbund.

I et forsøg på at kaste lys over disse mystiske undervandsfunktioner, Stanford -forskere analyserede en samling af globale billeder fra et online -arkiv med data fra havbunden. De fandt ud af, at undersøiske kløfter, som man havde antaget at danne på måder, der ligner kløfter på land, er i stedet fundamentalt forskellige fra de landbaserede kløfter, der skærer gennem store strækninger af vores bjergkæder. Undersøgelsen blev offentliggjort online i Geologi 25. september.

"Folk ville sige, 'Nå ja, der er ingen reel forskel mellem de to systemer, fordi i slutningen af ​​dagen, en flod, der flyder mod et sediment, tyngdekraften flyder - de vil bare gøre det samme, sagde hovedforfatter Stephen Dobbs, en ph.d. kandidat i geologiske videnskaber. "Og det viser sig, at det ikke nødvendigvis er tilfældet."

Forskerne analyserede multi-beam sonardata, som indsamles af skibe eller små undersøiske køretøjer lige over havbunden, der sender en ekkolodbølge, der bruges til at lave kort over havbunden. De indhentede data til undersøgelsen fra Global Multi-Resolution Topography-syntesen, et online-arkiv med open source. Dobbs sagde, at det var overraskende at opdage forskelle i undervands- og overjordiske kløfter, siden på et kort, formationer 9, 000 fod under vandet kan ikke skelnes fra kløfter, der er 9, 000 fod over jorden.

"Når man ser rent kvalitativt - når man bare kigger på et kort - ligner de chokerende ens, "sagde Dobbs." Vi var nødt til at bruge en kvantitativ metode til faktisk at teste, om det er forskellige systemer. "

Forskerne fandt forskelle i former og profiler af undersøiske kløfter. På land, betydelige ændringer i canyonform udløses ofte af store oversvømmelser eller jordskred. Under vand, undersøgelser antager processer, der danner ubådskløfter, er periodiske jordskred fra ekstrem stejlhed, seismisk aktivitet eller store vinterstorme, der fører en masse sediment fra den lave kontinentalsokkel.

"Dette er alle grænser - vi kender faktisk ikke svarene på disse ting, "Sagde Dobbs." Nu har vi alle disse målinger, og vi kan mere passende se på, hvad der forårsager disse formationer. "

Fra klasseværelset til peer review

Den studentledede forskning voksede ud af et kandidatseminar, der udforskede ubådskløfter, der blev afholdt i foråret 2018. Kollokviet samlede kandidatstuderende fra to forskellige laboratorier-professorerne i geologiske videnskaber Don Lowe og Stephan Graham. Forskningen blev guidet af medforfattere George Hilley, professor i geologiske videnskaber, og adjungeret professor i geologiske videnskaber Tim McHargue, som begge er en del af Stanford Earths sedimentære forskningsgruppe sammen med Lowe og Graham.

Hilley sagde, at de fleste mennesker ikke er klar over, at sedimentfyldt vand kan tære havbunden, ligegyldigt det faktum, at disse strømme har skåret funktioner dybere end Grand Canyon lige ud for Monterey -kysten. Fordi der er blevet indsamlet en masse billeder i høj opløsning i de seneste år, fakultetsmedlemmerne vidste, at det burde være muligt at analysere en stor prøveudtagning af undervandsfunktionerne.

"Vi brugte seminaret som et middel til at besvare, om formularerne fra disse tæthedsstrømme deler væsentlige egenskaber med dem, der produceres af floder, eller ej. "Sagde Hilley." Ved at stille disse spørgsmål ved hjælp af rigtige data, alle lærte at formulere hypoteser og forfalske dem ved hjælp af sofistikeret dataanalyse. "

Selvom projektet var en afvigelse fra kandidatstuderendes vigtigste forskningsprojekter, Dobbs sagde, at han var tilfreds med, hvor meget gruppen opnåede på et år med at forfølge dette nye emne.

Ansøgning til Mars?

Dobbs sagde, at han er begejstret for udsigten til at bruge disse metoder til at forstå ikke kun geologi på Jorden, men også på andre planeter. For eksempel, det kunne hjælpe forskere med at forstå Mars -landskaber, som er fyldt med funktioner, der kan dele ligheder med Jordens kløfter. Forskningen er også relevant for havafhængige industrier, herunder kommunikationsvirksomheder - hvis datakabler kan afskæres ved hændelser i ubådskløfter - samt offshore energi og olie- og gasoperationer.

"Disse ting har enorm indflydelse på jordsystemer, og de forstås grundlæggende ikke, "Sagde Dobbs." Vi er lige nu i stand til faktisk at måle dem i en streng geomorfisk forstand og ud fra det, vi er i stand til at drage konklusioner om både hvordan de dannes, og hvordan de påvirker vores systemer og vores cyklusser. "

Dobbs planlægger at fortsætte arbejdet med dette datasæt for at lære mere om dannelse og adfærd af ubåde.

"Det spændende for mig er, at - mens jeg elsker feltarbejde - kan vi bogstaveligt talt opdage nye ting ved hjælp af meget enkle værktøjer, der er tilgængelige for offentligheden og åben adgang, " han sagde.