Πιστωτική εικόνα: UA
Οι σπειροειδείς κοιλότητες του πολικού πάγου του Άρη έχουν χαρακτηριστεί ως οι πιο αινιγματικές μορφές του ηλιακού συστήματος. Τα βαθιά φαράγγια που βγαίνουν από τους βόρειους και νότιους πόλους του Red Planet καλύπτουν εκατοντάδες μίλια. Κανένας άλλος πλανήτης δεν έχει τέτοιες δομές.
Ένα νέο μοντέλο σχηματισμού γούρνας υποδηλώνει ότι η θέρμανση και η ψύξη από μόνα τους αρκούν για να σχηματίσουν τα ασυνήθιστα σχέδια. Οι προηγούμενες εξηγήσεις είχαν επικεντρωθεί σε εναλλακτικούς κύκλους τήξης και ψύξης, αλλά απαιτούσαν επίσης ανεμοδαρμό ή μετατόπιση παγοκάλυπτων.
«Εφαρμόστηκα συγκεκριμένες παραμέτρους που ήταν κατάλληλες για τον Άρη και από αυτές προέκυψαν σπείρες που δεν ήταν απλώς σπείρες, αλλά σπείρες που είχαν ακριβώς το σχήμα που βλέπουμε στον Άρη». είπε ο Jon Pelletier, επίκουρος καθηγητής γεωεπιστημών στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα στο Tucson. «Είχαν το σωστό διάστημα, είχαν τη σωστή καμπυλότητα, είχαν τη σωστή σχέση μεταξύ τους».
Η έκθεσή του, «Πώς σχηματίζονται οι σπειροειδείς γούρνες στον Άρη;», δημοσιεύεται στο τεύχος Απριλίου του περιοδικού Geology. Μία από τις προσομοιώσεις του υπολογιστή των γούρνων κοσμεί το κάλυμμα.
Πώς τα παγωμένα φαράγγια που σχηματίστηκαν σε μια σπείρα μπερδεύουν τους επιστήμονες από το σχέδιο που εντοπίστηκε για πρώτη φορά από το διαστημικό σκάφος των Βίκινγκ το 1976.
Ο Pelletier, ένας γεωμορφολόγος που μελετά τις μορφές της γης, όπως αμμόλοφους και ποτάμια, έχει μια αγάπη για τα φυσικά σχέδια που απέχουν τακτικά.
Οι σπείρες ταιριάζουν με το λογαριασμό και ενώ μελετώντας ένα βιβλίο για μαθηματικά μοτίβα στη βιολογία, χτυπήθηκε από το σπειροειδές σχήμα που σχηματίστηκε από καλούπια λάσπης. Αναρωτήθηκε εάν η μαθηματική εξίσωση που περιέγραψε πώς αναπτύχθηκε το καλούπι λάσπης θα μπορούσε επίσης να εφαρμοστεί σε γεωλογικές διαδικασίες.
«Υπάρχει μια συνταγή για να σχηματιστούν σπείρες», είπε. Έτσι το δοκίμασε, χρησιμοποιώντας πληροφορίες που περιέγραψαν την κατάσταση στον Άρη.
Οι θερμοκρασίες στον Άρη είναι κάτω από το πάγωμα το μεγαλύτερο μέρος του έτους. Σε πολύ σύντομες περιόδους κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, οι θερμοκρασίες στα πολικά παγοκρύσταλλα φτάνουν αρκετά υψηλά για να αφήσουν τον πάγο να λιώσει λίγο, είπε ο Pelletier.
Προτείνει ότι κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ρωγμές ή σχισμές στην επιφάνεια του πάγου που παρουσιάζουν μια απότομη πλευρά προς τον ήλιο μπορεί να λιώσουν λίγο, βαθαίνοντας και διευρύνοντας τη ρωγμή. Η θερμότητα από τον ήλιο διαχέεται επίσης μέσω του πάγου.
Καθώς οι παγάκια εξατμίζονται μέσα σε έναν καταψύκτη, στον Άρη, ο λιωμένος πάγος εξατμίζεται αντί να γίνεται υγρό νερό.
Ο υδρατμός, όταν χτυπάει την κρύα, σκιερή πλευρά του μικρού φαραγγιού, συμπυκνώνεται και παγώνει. Έτσι το φαράγγι διαστέλλεται και βαθαίνει επειδή η μία πλευρά θερμαίνεται περιστασιακά ενώ η άλλη πλευρά πάντα παραμένει κρύα.
«Οι θερμοκρασίες περιβάλλοντος στον Άρη είναι σωστές για τη δημιουργία αυτής της φόρμας. Και αυτό δεν ισχύει πουθενά αλλού στο ηλιακό σύστημα », είπε. «Οι σπείρες δημιουργούνται επειδή η τήξη εστιάζεται σε ένα συγκεκριμένο μέρος.»
Ο Pelletier είπε ότι η διαφορική τήξη και πάγωμα είναι το κλειδί για το σχηματισμό των σπειροειδών γούρνων του Άρη.
Έτσι, έβαλε μαθηματικές περιγραφές των κύκλων θέρμανσης και ψύξης στην εξίσωση που δημιουργεί σπειροειδή και έτρεξε προσομοιώσεις υπολογιστών για να προβλέψει τι θα συνέβαινε σε χιλιάδες τέτοιους κύκλους. Δεν συμπεριέλαβε τον άνεμο ή την κίνηση πολικών πάγων στο μοντέλο του.
Ο υπολογιστής έκανε μοτίβα που ταιριάζουν με αυτό που βλέπει στον Άρη, ακόμη και με τις ατέλειες στις σπείρες.
«Το μοντέλο που έχω προβλέψει το διάστημα μεταξύ αυτών των πραγμάτων, πώς είναι καμπύλα και πώς εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου για να δημιουργήσουν σπειροειδές χαρακτηριστικό», είπε.
«Πολλές πλανητικές επιστήμες έχουν να κάνουν με μορφωμένες εικασίες για τις εικόνες που βλέπουμε. Δεν μπορούμε να πάμε εκεί, δεν μπορούμε να κάνουμε πειράματα πεδίου », είπε. «Η ανάπτυξη αριθμητικών μοντέλων παρέχει ισχυρές προτάσεις για το τι είναι απαραίτητο για τη δημιουργία της φόρμας που βλέπουμε» και επιτρέπει στους επιστήμονες να δοκιμάσουν τις υποθέσεις τους, είπε.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων UA
