Mars je peščen planet in kamera HiRISE na Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) nam je dala na tone lepih slik marsovskih peščenih sipin. Toda Marsove sipine so precej drugačne od sipin tukaj na Zemlji. Njihovo gibanje urejajo različni dejavniki kot zemeljske sipine.
Gibanje peščenih sipin na Marsu zanima znanstvenike. Kako daleč jih premikajo vetrovi in kje jih je odložilo, so nekatera pomembna vprašanja. Preučevanje vseh sipinskih procesov prispeva k atmosferski in sedimentni znanosti.
"Tega dela ne bi bilo mogoče opraviti brez HiRISE."
Matthew Chojnacki, vodilni avtor, Univerza v Arizoni.
Skupina planetarnih znanstvenikov z Univerze v Arizoni Planetary Sciences Lab je opravila podrobno analizo peščenih sipin na Marsu. Študij, ki je bil objavljen v reviji Geology, je vodil Matthew Chojnacki, izredni znanstvenik na univerzi A. Članek se imenuje "Nadzor mejnih razmerij na območjih Marsa z visokim peskom."
Študija je pokazala, da na Marsovskih sipinah igrajo močno vlogo značilnosti velikega obsega na Marsu in temperaturne razlike zemeljskih oblik. Enako ne velja tukaj na Zemlji.
Skupina je svoja prizadevanja usmerila na območja Marsa z velikimi peščenimi sipinami. "Ker obstajajo velike peščene sipine v različnih regijah Marsa, so to dobra mesta za iskanje sprememb," je dejal Chojnacki.
"Želeli smo vedeti: Ali je gibanje peščene enote po planetu ali se v nekaterih regijah poveča nad drugimi?" Je rekel Chojnacki. "Izmerili smo hitrost in prostornino, s katerimi se na Marsu premikajo sipine." Raziskovalci so preslikali količine peska, hitrost selitve sipin in višine za 54 sipinskih polj, ki obsegajo 495 posameznih sipin.
"Imamo majhno vojsko dodiplomskih študentov ..."
Matthew Chojnacki, univerza v Arizoni
Skupina se je za raziskovanje sipin zanašala na HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment). HiRISE je na Mars Reconnaissance Orbiter. V slikah z visoko ločljivostjo je preslikano približno 3% marsovske površine.
"Tega dela ne bi bilo mogoče opraviti brez HiRISE," je dejal Chojnacki, ki je član ekipe HiRISE. "Podatki niso samo iz slik, ampak izhajajo iz našega fotogrametričnega laboratorija, ki ga skupaj s Sarah Sutton. Imamo majhno vojsko študentov, ki delajo s krajšim delovnim časom in gradijo te digitalne modele terena, ki zagotavljajo natančno topografijo. "
Kaj so našli?
"Na Zemlji se dejavniki pri delu razlikujejo od Marsa."
Matthew Chojnacki, vodilni avtor, Univerza v Arizoni
V tej študiji je skupina ugotovila opažene sipine, ki so se gibale od 2 metra do 122 metrov (6 do 400 čevljev). Gibanje sipine se je gibalo na približno 0,6 (2 ft) na zemeljsko leto. To je velika pogodba s sipinami na Zemlji. Nekatere najhitreje premikajoče se sipine na Zemlji so v Severni Afriki in se gibljejo s približno 30,5 metra na leto.
Planetarni znanstveniki razpravljajo o naravi marsovskih sipin in se sprašujejo, ali so to relikvije iz davne preteklosti ali se še vedno aktivno ustvarjajo in se premikajo po površini. Zdaj vemo. Mars je morda len planet v smislu premikanja sipine, vendar je še vedno aktiven.
Na Marsu je ozračje veliko tanjše kot tukaj na Zemlji in to je ključno za razumevanje teh rezultatov. V bistvu veter ni dovolj močan, da bi se peščene sipine premikal tako kot na Zemlji. Morajo biti še drugi dejavniki.
Preko Marsa je raziskava našla aktivne vetrovne postelje iz peska in prahu v strukturnih fosah - kraterjih, kanjonih, prelomih in razpokah - ter vulkanskih ostankih, polarnih kotlinah in ravnicah, ki obdajajo kraterje.
Presenetljivo pa je tudi, da so največji premiki peska blizu treh ločenih oblik: Syrtis Major, Hellespontus Montes in North Polar Erg.
Syrtis Major je temna točka na Marsu, ki se imenuje albedo funkcija. Je zahodno od povodja za vpliv Isidis. Temno je zaradi bazaltne skale v regiji in pomanjkanja peščene odeje. Avtorji pravijo, da na gibanje peska tu močno vpliva bližnji bazen Isidis, ki je globok 4 do 5 km.
Hellespontus Montes je gorsko območje dolgo 711 km, ki teče približno sever-jug. To je tudi funkcija albedo. Nahaja se v trikotniku Noachus. Skupina je ugotovila, da je sezonska hlapnost CO2 tu igrala pomembno vlogo pri nastajanju sipin.
Severni polarni Erg je peščeno morje visoko na severnih zemljepisnih širinah. Znan je tudi pod imenom Vastitas Borealis. Obkroži celotno polarno območje. Severni polarni erg je najbolj aktivno območje sipin na Marsu. Skupina je ugotovila, da tu prispeva sezonski CO2. Pesek se v veliki meri zaskoči, ko CO2 zamrzne, nato pa talina prispeva k gibanju peska, v veliki meri zaradi spuščenega albeda.
Zakaj so te tri velike regije videli največje gibanje sipine? Kaj jih loči? Odlični prehodi v geografiji, na primer. Tudi površinske temperature. Na Zemlji noben od teh dejavnikov ne oblikuje gibanja peščenih sipin.
"To niso dejavniki, ki bi jih našli v kopenski geologiji," je dejal Chojnacki. "Na Zemlji se dejavniki pri delu razlikujejo od Marsa. Na primer, podzemna voda v bližini površine ali rastline, ki rastejo na območju, ki zavira gibanje sipine peska. "
Skupina je zaključila, da velike prehodi v geoloških formacijah oblikujejo selitev marsovskih peščenih sipin. Pomagajo mu temperaturne spremembe v bližini funkcij albeda, kot je Syrtis Major.
Skupina je tudi ugotovila, da je gibanje peska večje v bližini majhnih kotlin, napolnjenih s svetlim prahom. "Svetlo korito odseva sončno svetlobo in segreva zrak zgoraj veliko hitreje kot v okolici, kjer so tla temna," je dejal Chojnacki, "tako se bo zrak premikal navzgor po bazenu, ki bo poganjal veter in z njo, pesek.
Ta študija jasno kaže, da "velike topografske in termofizične spremenljivosti igrajo vodilno vlogo pri vožnji tokov peska na Marsu," kot pravijo avtorji v svojem prispevku. Avtorji prav tako pravijo, da bodo rezultati te študije pomagali pri načrtovanju prihodnjih misij na območja, ki jih ni mogoče enostavno nadzorovati in bi lahko vplivala na preučevanje starodavnih potencialno bivalnih območij.
