Dviejų mylių aukščio Teksaso dydžio ledo dangtelio forma ties šiauriniu Marso ašigaliu mokslininkus glumino keturiasdešimt metų, tačiau nauji rezultatai, kurie bus paskelbti pora leidinyje „Nature“ gegužės 27 d., Sukėlė diskusiją ilsėtis.
Poliariniai Marso dangteliai buvo žinomi nuo pirmųjų teleskopinių planetos vaizdų, tačiau ankstyvieji erdvėlaivių vaizdai atskleidė, kad šiaurinis poliarinis dangtelis yra pažymėtas mįslingomis lovomis, kurios išlenda iš jos centro, taip pat didesniu skylu, nei Didysis kanjonas. Šių bruožų kilmė buvo diskutuojama nuo tada, kai jie pirmą kartą buvo aptikti 1972 m.
Viena hipotezė, paaiškinanti milžinišką kanjoną, vadinamą „Chasma Boreale“, yra ta, kad ugnikalnio karštis išlydė ledą ir sukėlė katastrofišką potvynį, kuris suformavo plyšį. Kiti mokslininkai pasiūlė, kad vėjas, švilpiantis nuo kalno nuo dangtelio viršaus, iš ledo išraižydavo Chasma Boreale.
Taip pat buvo pasiūlyta daug aiškinimų apie spiralinius lovius. Vienas jų aiškinamas kaip lūžiai, atsirandantys dėl ledo srauto iš stulpo. Kitas modelis naudojasi teigdamas, kad loviai yra natūralus saulės kaitinimo ir šoninio šilumos laidumo lede rezultatas.
Dviejuose naujuose dokumentuose, vadovaujamuose Jacko Holto ir Isaaco Smitho iš Teksaso universiteto Austino geofizikos institute, ledo dangtelio vidinės struktūros tyrimui buvo naudojami seklaus požeminio radaro (SHARAD) duomenys apie Marso žvalgybinį orbitą (MRO). ir sužinokite lovų ir pragulų kilmę.
„SHARAD siunčia radijo bangų impulsus iš orbitos 700 kartų per sekundę“, - aiškino Holtas. „Tam tikra energija atsispindi nuo paviršiaus, o po to nuo požeminių sąsajų, jei įsikišusi medžiaga leidžia radijo bangoms prasiskverbti. Tokio bangos ilgio (apie 20 metrų) radaras labai gerai prasiskverbia iš ledo. Jis buvo naudojamas iš lėktuvų Žemėje žemėlapiams žymėti didelėmis Žemės ledų lapų dalimis. “
„Sudėjus visus atspindžius, galima susidaryti vaizdą apie tai, kas slypi po
paviršiaus “, - pridūrė Smithas.
Holtas paaiškino, kad galimybė aptikti ne tik paviršiaus ypatybes, bet ir vidinę ledo dangtelio struktūrą „atveria duris geriau suprasti tai, ką matome paviršiuje, pateikdami kritinį kontekstą laike“.
Atlikdami žemėlapius trimatėje šiaurinio poliarinio ledo dangtelio struktūroje, Smithas ir Holtas nustatė, kad tiek lovius, tiek „Chasma Boreale“ sudarė katabatiniai vėjai, kurie pučia nuo ledo dangtelio viršaus.
„Mes nesakome, kad juos raižė vėjas, greičiau kad vėjas turėjo didelę įtaką jų formavimuisi ir evoliucijai“. Tarė Holtas. „Chasma Boreale yra senas bruožas, kuris išliko, nes ten nesikaupė naujas ledas, greičiausiai dėl nuolatinio vėjo, kylančio iš aukščiausio ledo dangtelio taško“.
Holtas atrado ir įrodymų apie kitą seną kanjoną, kuris laikui bėgant buvo visiškai užpildytas. „Paviršiuje nelieka įrodymų, kad tai būtų buvę anksčiau“, - teigė Holtas. „Vis dėlto galime jį susieti su radarų duomenimis“.
Spiralinius lovius taip pat kontroliuoja vėjas. „Radarų sluoksniai, kuriuos matome, rodo vėjo pernešimą, nes jų storis ir aukštis skiriasi [per lovius]“, - aiškino pagrindinis knygos aprašymo autorius Smithas. „Vėjas juda per lovį, o ne per jį [ir] ledui juda iš vėjo pusės (tokiu būdu plonindamas jų sluoksnį) į vėjo pusę (pridedant daugiau esamo sluoksnio).“
Dėl to spiraliniai loveliai bėgant laikui migruoja į priekį. Tai reiškinys, kurį pirmą kartą pasiūlė 1982 m. Virdžinijos universiteto tyrėjas Alanas Howardas. „Daugelis žmonių pateikė kitas hipotezes, teigiančias, kad jis klydo“, - teigė Smithas. „Bet kai jūs žiūrite į hipotetinį jo popieriaus pjūvį, jis atrodo beveik visiškai toks, kokį matome radaro duomenyse. Mus nustebino, kaip tiksliai Alanas Howardas numatė, ką mes padarysime
pamatyti."
Dėl planetos sukimosi loviai yra spiralės formos. Kai katabatiniai vėjai pučia nuo dangtelio centro žemyn iki mažesnių platumų, juos suka ta pati „koriolio jėga“, kuri sukelia uraganus spirale žemėje.
Sluoksniai, kuriuos Holtas ir Smithas sudarė naudodamiesi radaro duomenimis, taip pat rodo, kad ledo srautai iš Marso yra daug retesni nei Žemėje. Srautų trūkumas reiškia, kad poliarinis ledas ant Marso išsaugo sudėtingesnius sluoksnius, nei tikėtasi. „Šis sudėtingumas sukelia labai specifinius klimato procesų, atsakingų už [sluoksnius], suvaržymus“, - teigė Holtas. „Mes galų gale sugebėsime atkurti vėjus ir kaupimosi schemas per polinį dangtelį ir per laiką“.
Polinis dangtelio susidarymą modeliuoti Holtas planuoja naudoti senovinius poliarinius kraštovaizdžius, išplaukiančius iš SHARAD duomenų, kartu su Marso klimato modeliavimu. „Jei galėsime atkurti pagrindinius bruožus, tokius kaip„ Chasma Boreale “(modeliuose), tada per tą laikotarpį mes sužinosime daug apie klimatą Marse“.
Smithas ir Holtas taip pat planuoja ištirti Marso pasvirimo įtaką ledo dangos susidarymui. „Kadangi Marso orbita ir pakrypimas tiek keičiasi saulės atžvilgiu, būtų malonu pamatyti, kaip tai paveikė ledo nusėdimą ant dangtelio. Tam reikia daug daugiau žemėlapių, ir mes jau pradėjome šį procesą “, - teigė Smithas.
„Vis dar reikia atlikti daug tyrimų su Marsu“, - teigė Smithas. „Planeta turi daugybę paslapčių, kurių kai kurių dar net neradome“.
