Gadiem ilgi zinātnieki ir sapratuši, ka Marsa polārajos reģionos ziemā lielu daļu virsmas pārklāj saldēts oglekļa dioksīds (pazīstams arī kā sausais ledus). Pavasara laikā šis ledus vietām sublimējas, izraisot ledus plaisāšanu un CO 2 strūklu izplešanos. Tas noved pie tumšu ventilatoru veidošanās un pazīmēm, kas pazīstamas kā “zirnekļi”, kas abi ir raksturīgi tikai Marsa dienvidu polārajam reģionam.
Pēdējo desmit gadu laikā pētniekiem nav izdevies redzēt šīs pazīmes mainās gadu no gada, kad atkārtotas atkusnes ir novedušas pie to izaugsmes. Tomēr, izmantojot datus no Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) HiRISE fotokameras, Kolorādo universitātes Boulder un Planetary Science Institute Arizonas pētniecības grupai pirmo reizi ir izdevies pamanīt zirnekļa kumulatīvo augšanu. no viena pavasara uz nākamo.
Zirnekļi ir tā dēvēti sava izskata dēļ, kad centrālajā bedrē saplūst vairāki kanāli. Tumšie fani, no otras puses, ir zemu albedo plāksteri, kas ir tumšāki nekā apkārtējā ledus lapa. Kādu laiku astronomi novēroja šīs pazīmes Marsa dienvidu polārajā reģionā, un tika izstrādātas vairākas teorijas par to izcelsmi.
2007. gadā Hjū Kīfers no Kosmosa zinātnes institūta Boulderā, Kolorādo, teorēja, ka tumšie ventilatori un zirnekļi ir saistīti un ka abas pazīmes ir pavasara atkušņu rezultāts. Īsāk sakot, Marsa pavasara sezonā - kad dienvidu polāro reģionu ietekmē vairāk saules staru - Saules stari iekļūst ledus loksnēs un sasilda zemi zem tām.
Tas izraisa gāzes plūsmu veidošanos zem ledus, kas palielina spiedienu, galu galā izraisot ledus plaisāšanu un iedarbinot geizerus. Šie geizeri nogremdē minerālu putekļus un smiltis visā virsmā pret vēju no izvirduma, bet ledus plaisas aug un kļūst redzamas no orbītas. Kaut arī šis skaidrojums ir plaši pieņemts, zinātnieki nav spējuši novērot šo procesu darbībā.
Izmantojot MRO Augstas izšķirtspējas attēlveidošanas zinātniskā eksperimenta (HiRISE) datus, pētnieku komanda spēja pamanīt nelielu kanālu ieplakus dienvidu reģionā, kas saglabājās un pieauga trīs gadu laikā. Papildus tam, ka tas ļoti atgādina zirnekļainu reljefu, tas atradās tumšo ventilatoru vietu tuvumā. Pēc tam viņi noteica, ka ir liecinieki zirneklim, kurš bija veidošanās procesā.
Kā Dr. Ganna Portjankina - pētniece no Kolorādo Universitātes Bouldera atmosfēras un kosmosa fizikas laboratorijas un galvenā pētījuma autore komandas pētījumā - Space Magazine paskaidroja pa e-pastu,
“Mēs jau iepriekš esam novērojuši dažādas virsmas izmaiņas, ko rada CO 2 strūklas. Tomēr tie visi bija vai nu sezonālu virszemes albedo izmaiņu veidi, piemēram, tumši ventilatori, vai arī tie bija tikai īslaicīgi un nākamajā gadā bija pazuduši kā vagas. Šoreiz siles ir palikušas vairāku gadu garumā, un tām attīstās dendritiska tipa pagarinājumi - tieši tā, kā mēs sagaidām, ka attīstīsies lielie zirnekļi. ”
Pie Marsa ziemeļpola pagātnē ir novērotas vagas, kas bija līdzīgas zirnekļa reljefam, kas sakrita ar Marsa avotu. Šajos gadījumos zinātnieki, izmantojot HiRISE instrumenta datus, ziņoja, ka smilšu kāpās ir redzamas mazas vagas, kur izvirdumi ir noguldījuši tumšos ventilatorus. Tomēr ziemeļu vagām raksturīgajos gadījumos tās nebija ilgstošas ikgadējas parādības, kuras izzuda, kad vasaras vēji tajās nogremdēja smiltis.
Turpretī Dr. Portjankina un viņas komanda, kas novērota dienvidu polārajā reģionā, bija noturīgi trīs gadus. Šajā laikā šīs īpašības paplašināja un attīstīja jaunas “pietekas”, veidojot dendrītisku zīmējumu, kas atgādināja Marsa zirnekli. No tā viņi secināja, ka iepriekš novērotajām ziemeļu vagām ir viens un tas pats iemesls - t.i., sublimācija, kas izraisa izplūdi.
Tomēr viņi arī secināja, ka ziemeļu vagas laika gaitā neattīstās, jo kāpu materiāls ir lielā mobilitātē ziemeļu polārajā reģionā. Šķiet, ka atšķirība ir saistīta ar erozīvu smilšu materiāla klātbūtni ziemeļos un dienvidos, kas rada (vai sāk) erozīvu procesu, kas noved pie zirnekļiem līdzīgu siļu veidošanās - kas gan iezīmē procesu, bet var izdzēsiet arī to.
"Daudzās dienvidu polāro reģionu vietās, kur ir sezonāli tumši ventilatori, nav redzamu smilšu nogulumu," sacīja Dr Portjankina. “Tumšie ventilatori tajās vietās var būt tikai regolīta un putekļu sajaukums vai pat tikai putekļi atsevišķi - kā tas tiešām ir visur uz Marsa. [T] šļūteņu vietās, kur ir smiltis, būs lielāka erozija vienkārši tāpēc, ka tur ir granulēts materiāls gāzes plūsmā. Būtībā tā ir veca vienkārša smilšu strūklu apstrāde. Tas nozīmē, ka šajās vietās zirnekļiem ir jābūt vienkāršākiem un ātrākiem. ”
Citiem vārdiem sakot, ja zem ledus loksnes atrodas smiltis, zeme zem, kas, iespējams, ir akmeņaināka (ti, cietāka)> Zirnekļa reljefa veidošanās dēļ var būt nepieciešams, lai zeme zem ledus būtu pietiekami mīksta, lai to varētu grebt, bet ne tik. zaudēt, ka tas papildinās kanālus viena sezonas cikla laikā. Īsāk sakot, zirnekļa reljefa veidošanās šķiet atkarīga no polu virsmas sastāva atšķirībām.
Turklāt, ņemot vērā daudzo gadu uzkrāto HiRISE informāciju, Dr. Portjankina un viņas komanda arī spēja novērtēt pašreizējo erozijas ātrumu Marsa dienvidu polārajā reģionā. Galu galā viņi lēsa, ka mazākiem zirnekļa veida vagām būs vajadzīgs tūkstoš Marsa gadu (apmēram 1900 Zemes gadi), lai kļūtu par pilna mēroga zirnekli.
Šis pētījums noteikti ir nozīmīgs, jo, izprotot procesus, kas veido Marsa polāros reģionus, ir svarīgi saprast, kā sezonālās izmaiņas un mūsdienu erozija rada jaunu topogrāfisko pazīmju veidošanos. Tuvojoties tuvāk dienai, kad apkalpes komandējumi un pat norēķini kļūst par realitāti, zināt, kā šie procesi veido planētu, būs ļoti svarīgi, lai pārietu uz Marsa.
