Mars er en sandplanet og HiRISE-kameraet på Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) har givet os masser af smukke billeder af Martiske sandklitter. Men Mars 'klitter er meget anderledes end klitter her på Jorden. Deres bevægelse styres af forskellige faktorer end Jordklitter.
Bevægelsen af sandklitter på Mars er af forskere af interesse. Hvor langt vinden flytter dem, og hvor de er deponeret, er nogle af de vigtige spørgsmål. Undersøgelsen af alle klitprocesser bidrager til atmosfærisk og sedimentær videnskab.
”Dette arbejde kunne ikke have været udført uden HiRISE.”
Matthew Chojnacki, hovedforfatter, University of Arizona.
Et team af planetariske forskere ved University of Arizona Planetary Sciences Lab udførte en detaljeret analyse af sandklitter på Mars. Matthew Chojnacki, associeret videnskabsmand ved U i A, ledede undersøgelsen, der blev offentliggjort i tidsskriftet Geology. Papiret kaldes "Grænsekontrolkontroller på de høje sandstrømningsregioner på Mars."
Undersøgelsen fandt, at store egenskaber på Mars, og temperaturforskelle i landformer, spiller en stærk rolle i Martiske klitter. Det samme er ikke tilfældet her på Jorden.
Holdet fokuserede deres indsats på regioner i Mars med store klitter. ”Fordi der findes store sandklitter i forskellige områder af Mars, er det gode steder at se efter ændringer,” sagde Chojnacki.
”Vi ønskede at vide: Er bevægelsen af sand ensartet over hele planeten, eller forbedres den i nogle regioner i forhold til andre?” Chojnacki sagde. ”Vi målte den hastighed og volumen, hvormed klitterne bevæger sig på Mars.” Forskerne kortlagde sandmængder, klitvandringshastigheder og højder for 54 klitmarker, der omfatter 495 individuelle klitter.
”Vi har en lille hær af bachelorstuderende…”
Matthew Chojnacki, University of Arizona
Holdet stolede på HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) for at studere klitterne. HiRISE er på Mars Reconnaissance Orbiter. Det er kortlagt omkring 3% af Marsoverfladen i billeder i høj opløsning.
”Dette arbejde kunne ikke have været udført uden HiRISE,” sagde Chojnacki, der er medlem af HiRISE-teamet. ”Dataene kom ikke kun fra billederne, men blev afledt gennem vores fotogrammetrilaboratorium, som jeg samarbejdede med Sarah Sutton. Vi har en lille hær af bachelorstuderende, der arbejder deltid og bygger disse digitale terrænmodeller, der giver fin skala topografi. ”
Hvad fandt de?
”På Jorden er de faktorer, der arbejder, forskellige fra Mars.”
Matthew Chojnacki, hovedforfatter, University of Arizona
I denne undersøgelse fandt holdet observerede klitter, der varierede fra 2 meter til 122 meter høje (6 til 400 fod). Klitbevægelsen blev uret til omkring 0,6 (2 fod) pr. Jordår. Dette er i skarp kontrakt med klitter på Jorden. Nogle af de hurtigst bevægede klitter på Jorden er i Nordafrika og bevæger sig på cirka 30,5 meter (100 fod) om året.
Planetariske videnskabsmænd har drøftet arten af Martiske klitter og spekulerer på, om de er relikvier fra den gamle fortid, eller om de stadig aktivt skabes og flyttes rundt på overfladen. Nu ved vi det. Mars kan være en doven planet med hensyn til klitbevægelse, men den er stadig aktiv.
På Mars er atmosfæren meget tyndere end her på Jorden, og det er nøglen til at forstå disse resultater. Grundlæggende er vinden ikke kraftig nok til at flytte sandklitter på samme måde som på Jorden. Der skal være andre faktorer.
Overalt i Mars fandt undersøgelsen aktive, vindformede senge af sand og støv i strukturelle fosser - kratere, kløfter, kløfter og revner - samt vulkanrester, polarbassiner og sletter, der omgiver kratere.
Men det fandt også overraskende, at de største bevægelser af sand er nær tre forskellige landformer: Syrtis Major, Hellespontus Montes og North Polar Erg.
Syrtis Major er et mørkt sted på Mars kaldet en albedo-funktion. Det er lige vest for Isidis Impact Basin. Det er mørkt på grund af den basaltiske klippe i regionen og manglen på sanddækning. Forfatterne siger, at sandbevægelse her er stærkt påvirket af det nærliggende Isidis-bassin, der er 4 til 5 km dybt.
Hellespontus Montes er en bjergkæde 711 km lang og løber omtrent nord-syd. Det er også en albedo-funktion. Det er placeret i Noachus-trekanten. Holdet fandt, at sæsonbestemte CO2-volatilitet spillede en rolle i klitdannelsen her.
North Polar Erg er et sandhav højt i de nordlige breddegrader. Det er også kendt som Vastitas Borealis. Det omkranser hele polarområdet. North Polar Erg er den mest aktive klitregion på Mars. Holdet fandt, at sæsonbestemte CO2 bidrager til bevægelsen her. Sandet er stort set låst på plads, når CO2 fryses, og derefter bidrager smelten til sandbevægelse, stort set på grund af den sænkede albedo.
Hvorfor så disse tre store regioner den største klitbevægelse? Hvad adskiller dem? Skarpe overgange i geografi, for en ting. Også overfladetemperaturer. På Jorden udgør ingen af disse faktorer sandklitbevægelse.
”Det er ikke faktorer, som man finder i jordbaseret geologi,” sagde Chojnacki. ”På Jorden er de faktorer, der er på arbejde, forskellige fra Mars. For eksempel forsinker grundvand nær overfladen eller planter, der vokser i området, klittens sandbevægelse. ”
Holdet konkluderede, at store overgange i geologiske formationer former Marsdynvandring. Det hjælpes af temperaturændringer nær albedo-funktioner som Syrtis Major.
Holdet fandt også, at sandbevægelsen er større i nærheden af små bassiner fyldt med lyst støv. ”Et lyst bassin reflekterer sollyset og opvarmer luften oven over meget hurtigere end de omkringliggende områder, hvor jorden er mørk,” sagde Chojnacki, ”så luften vil bevæge sig op ad bassinet mod kanten af kummen, køre vinden og med det, sandet.
Denne undersøgelse gør det klart, at "storskala topografiske og termofysiske variationer spiller en førende rolle i at drive sandstrøm på Mars," som forfatterne siger i deres papir. Forfatterne siger også, at resultaterne af denne undersøgelse vil hjælpe med at planlægge fremtidige missioner til områder, der ikke let overvåges og kan have konsekvenser for at studere gamle potentielt beboelige steder.
