Ο Άρης είναι ένας αμμώδης πλανήτης και η κάμερα HiRISE στο Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) μάς έχει δώσει πολλές όμορφες εικόνες αμμόλοφων του Άρη. Αλλά οι αμμόλοφοι του Άρη είναι πολύ διαφορετικοί από τους αμμόλοφους εδώ στη Γη. Η κίνησή τους διέπεται από διαφορετικούς παράγοντες από τους αμμόλοφους της Γης.
Η κίνηση των αμμόλοφων στον Άρη παρουσιάζει ενδιαφέρον για τους επιστήμονες. Το πόσο μακριά τους μετακινούν οι άνεμοι και πού βρίσκονται, είναι μερικές από τις σημαντικές ερωτήσεις. Η μελέτη όλων των διεργασιών αμμόλοφων συμβάλλει στην ατμοσφαιρική και ιζηματογενή επιστήμη.
"Αυτό το έργο δεν θα μπορούσε να γίνει χωρίς HiRISE."
Matthew Chojnacki, Επικεφαλής Συγγραφέας, Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.
Μια ομάδα πλανητικών επιστημόνων στο εργαστήριο Πλανητικών Επιστημών του Πανεπιστημίου της Αριζόνα πραγματοποίησε μια λεπτομερή ανάλυση των αμμόλοφων στον Άρη. Ο Matthew Chojnacki, αναπληρωτής επιστήμονας στο U του Α, ηγήθηκε της μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Geology. Το έγγραφο ονομάζεται «Έλεγχοι οριακών συνθηκών στις περιοχές με υψηλή ροή άμμου στον Άρη».
Η μελέτη διαπίστωσε ότι τα χαρακτηριστικά μεγάλης κλίμακας στον Άρη και οι διαφορές θερμοκρασίας των γεωμορφών, παίζουν ισχυρό ρόλο στους αμμόλοφους του Άρη. Το ίδιο δεν ισχύει εδώ στη Γη.
Η ομάδα εστίασε τις προσπάθειές τους σε περιοχές του Άρη με μεγάλους αμμόλοφους. "Επειδή υπάρχουν μεγάλοι αμμόλοφοι σε διαφορετικές περιοχές του Άρη, αυτά είναι καλά μέρη για να αναζητήσετε αλλαγές", δήλωσε ο Chojnacki.
«Θέλαμε να μάθουμε: Είναι η κίνηση της άμμου ομοιόμορφη σε ολόκληρο τον πλανήτη ή ενισχύεται σε ορισμένες περιοχές έναντι άλλων;» Ο Τσόνακι είπε. «Μετρήσαμε τον ρυθμό και τον όγκο με τον οποίο κινούνται οι αμμόλοφοι στον Άρη». Οι ερευνητές χαρτογράφησαν όγκους άμμου, ποσοστά μετανάστευσης αμμόλοφων και ύψη για 54 αμμόλοφους, συμπεριλαμβανομένων 495 μεμονωμένων αμμόλοφων.
«Έχουμε ένα μικρό στρατό προπτυχιακών φοιτητών…»
Matthew Chojnacki, Πανεπιστήμιο της Αριζόνα
Η ομάδα βασίστηκε στο HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) για να μελετήσει τους αμμόλοφους. Το HiRISE βρίσκεται στο Mars Reconnaissance Orbiter. Χαρτογραφήθηκε περίπου το 3% της επιφάνειας του Άρη σε εικόνες υψηλής ανάλυσης.
«Αυτό το έργο δεν θα μπορούσε να γίνει χωρίς HiRISE», δήλωσε ο Chojnacki, που είναι μέλος της ομάδας HiRISE. «Τα δεδομένα δεν προήλθαν μόνο από τις εικόνες, αλλά προήλθαν από το εργαστήριο φωτογραμμετρίας που συνδιαχειρίζομαι με τη Sarah Sutton. Έχουμε ένα μικρό στρατό προπτυχιακών φοιτητών που εργάζονται με μερική απασχόληση και κατασκευάζουν αυτά τα ψηφιακά μοντέλα εδάφους που παρέχουν τοπογραφία λεπτής κλίμακας. "
Τι βρήκαν;
«Στη Γη, οι παράγοντες στην εργασία είναι διαφορετικοί από τον Άρη».
Matthew Chojnacki, Επικεφαλής Συγγραφέας, Πανεπιστήμιο της Αριζόνα
Σε αυτή τη μελέτη, η ομάδα βρήκε παρατηρημένους αμμόλοφους που κυμαίνονταν από 2 μέτρα έως 122 μέτρα ύψος (6 έως 400 πόδια). Η κίνηση των αμμόλοφων ήταν περίπου 0,6 (2 πόδια) ανά έτος της Γης. Αυτό είναι σε πλήρη σύμβαση με τους αμμόλοφους στη Γη. Μερικοί από τους ταχύτερα κινούμενους αμμόλοφους στη Γη είναι στη Βόρεια Αφρική και κινούνται περίπου 30,5 μέτρα (100 πόδια) ετησίως.
Οι πλανητικοί επιστήμονες έχουν συζητήσει τη φύση των Αμμόλοφων, αναρωτιούνται αν είναι λείψανα από το αρχαίο παρελθόν ή αν εξακολουθούν να δημιουργούνται ενεργά και να κινούνται γύρω από την επιφάνεια. Τώρα ξέρουμε. Ο Άρης μπορεί να είναι ένας τεμπέλης πλανήτης όσον αφορά την κίνηση των αμμόλοφων, αλλά εξακολουθεί να είναι ενεργός.
Στον Άρη, η ατμόσφαιρα είναι πολύ πιο λεπτή από ό, τι εδώ στη Γη, και αυτό είναι το κλειδί για την κατανόηση αυτών των αποτελεσμάτων. Βασικά, ο άνεμος δεν είναι αρκετά ισχυρός για να μετακινεί αμμόλοφους με τον ίδιο τρόπο που κάνει στη Γη. Πρέπει να υπάρχουν άλλοι παράγοντες.
Σε ολόκληρο τον Άρη, η έρευνα διαπίστωσε ότι υπήρχαν ενεργά, αιολικά σε σχήμα στρώματα άμμου και σκόνης σε δομικά φώτα - κρατήρες, φαράγγια, ρωγμές και ρωγμές - καθώς και ηφαιστειακά υπολείμματα, πολικές λεκάνες και πεδιάδες που περιβάλλουν τους κρατήρες.
Ωστόσο, διαπίστωσε επίσης, με έκπληξη, ότι οι μεγαλύτερες κινήσεις άμμου βρίσκονται κοντά σε τρεις ξεχωριστές μορφές εδάφους: Syrtis Major, Hellespontus Montes και North Polar Erg.
Το Syrtis Major είναι ένα σκοτεινό σημείο στον Άρη που ονομάζεται χαρακτηριστικό albedo. Είναι ακριβώς δυτικά της λεκάνης επιπτώσεων Isidis. Είναι σκοτεινό λόγω του βασαλτικού βράχου στην περιοχή και της έλλειψης άμμου. Οι συγγραφείς λένε ότι η κίνηση της άμμου εδώ επηρεάζεται έντονα από την κοντινή λεκάνη του Isidis, που έχει βάθος 4 έως 5 χλμ.
Το Hellespontus Montes είναι μια οροσειρά μήκους 711 χιλιομέτρων, που εκτείνεται περίπου βόρεια-νότια. Είναι επίσης ένα χαρακτηριστικό albedo. Βρίσκεται στο τρίγωνο Noachus. Η ομάδα διαπίστωσε ότι η εποχική μεταβλητότητα του CO2 έπαιξε ρόλο στη δημιουργία αμμόλοφων εδώ.
Το North Polar Erg είναι μια αμμουδιά ψηλά στα βόρεια γεωγραφικά πλάτη. Είναι επίσης γνωστό ως Vastitas Borealis. Περιβάλλει ολόκληρη την πολική περιοχή. Το North Polar Erg είναι η πιο ενεργή περιοχή αμμόλοφων στον Άρη. Η ομάδα διαπίστωσε ότι το εποχικό CO2 συμβάλλει στην κίνηση εδώ. Η άμμος είναι σε μεγάλο βαθμό κλειδωμένη στη θέση της όταν το CO2 είναι παγωμένο και στη συνέχεια το τήγμα συμβάλλει στην κίνηση της άμμου, κυρίως λόγω του χαμηλωμένου αλμπέδο.
Γιατί αυτές οι τρεις μεγάλες περιοχές είδαν τη μεγαλύτερη κίνηση αμμόλοφων; Τι τους ξεχωρίζει; Ακριβείς μεταβάσεις στη γεωγραφία, για ένα πράγμα. Επίσης, οι επιφανειακές θερμοκρασίες. Στη Γη, κανένας από αυτούς τους παράγοντες δεν διαμορφώνει την κίνηση των αμμόλοφων.
«Αυτοί δεν είναι παράγοντες που θα βρείτε στην επίγεια γεωλογία», δήλωσε ο Chojnacki. «Στη Γη, οι παράγοντες στην εργασία είναι διαφορετικοί από τον Άρη. Για παράδειγμα, τα υπόγεια νερά κοντά στην επιφάνεια ή τα φυτά που αναπτύσσονται στην περιοχή καθυστερούν την κίνηση της άμμου.
Η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι μεγάλες μεταβάσεις σε γεωλογικούς σχηματισμούς διαμορφώνουν τη μετανάστευση αμμόλοφων του Άρη. Βοηθάται από αλλαγές θερμοκρασίας κοντά σε χαρακτηριστικά albedo όπως το Syrtis Major.
Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι η κίνηση της άμμου είναι μεγαλύτερη κοντά σε μικρές λεκάνες γεμάτες με έντονη σκόνη. «Μια φωτεινή λεκάνη αντανακλά το φως του ήλιου και θερμαίνει τον αέρα πάνω από πολύ πιο γρήγορα από ό, τι οι γύρω περιοχές, όπου το έδαφος είναι σκοτεινό», είπε ο Chojnacki, «έτσι ο αέρας θα ανεβάσει τη λεκάνη προς το χείλος της λεκάνης, οδηγώντας τον άνεμο και με αυτήν, την άμμο.
Αυτή η μελέτη καθιστά σαφές ότι «οι μεγάλης κλίμακας τοπογραφικές και θερμοφυσικές μεταβλητές διαδραματίζουν πρωταγωνιστικό ρόλο στην οδήγηση ροών άμμου στον Άρη», όπως λένε οι συγγραφείς στην εφημερίδα τους. Οι συγγραφείς λένε επίσης ότι τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης θα βοηθήσουν στον σχεδιασμό μελλοντικών αποστολών σε περιοχές που δεν παρακολουθούνται εύκολα και ενδέχεται να έχουν επιπτώσεις στη μελέτη αρχαίων δυνητικά κατοικήσιμων ιστότοπων.
