Źródło zdjęcia: UA
Spiralne niecki polarnych czap lodowych Marsa zostały nazwane najbardziej zagadkowymi formami terenu w Układzie Słonecznym. Głębokie kaniony skręcające spiralnie z północnych i południowych biegunów Czerwonej Planety pokrywają setki mil. Żadna inna planeta nie ma takich struktur.
Nowy model formowania koryta sugeruje, że samo ogrzewanie i chłodzenie są wystarczające do utworzenia niezwykłych wzorów. Wcześniejsze wyjaśnienia koncentrowały się na naprzemiennych cyklach topienia i zamrażania, ale wymagały także wiatru lub przesuwających się czap lodowych.
„Zastosowałem określone parametry, które były odpowiednie dla Marsa, i z tego powstały spirale, które nie były tylko spiralami, ale spirale, które miały dokładnie taki kształt, jaki widzimy na Marsie.” powiedział Jon Pelletier, asystent profesora geologii na University of Arizona w Tucson. „Mieli odpowiedni odstęp, mieli właściwą krzywiznę, mieli odpowiedni stosunek do siebie”.
Jego raport „Jak tworzą się spiralne rynny na Marsie?” Opublikowano w kwietniowym wydaniu czasopisma Geology. Jedna z jego komputerowych symulacji rynien zdobi okładkę.
To, jak lodowe kaniony uformowane w spiralę zaskoczyły naukowców, odkąd wzór został po raz pierwszy zauważony przez statek kosmiczny Viking w 1976 r.
Pelletier, geomorfolog, który bada formy terenu na Ziemi, takie jak wydmy i kanały rzeczne, ma zamiłowanie do naturalnych wzorów, które są regularnie rozmieszczone.
Spirale pasują do rachunku, a podczas przeglądania książki o wzorcach matematycznych w biologii uderzył go spiralny kształt utworzony przez śluzowce. Zastanawiał się, czy równanie matematyczne opisujące rozwój pleśni szlamowej może być również zastosowane w procesach geologicznych.
„Istnieje przepis na tworzenie spirali” - powiedział. Wypróbował to, wykorzystując informacje opisujące sytuację na Marsie.
Temperatury na Marsie są poniżej zera przez większą część roku. Pelletier powiedział, że podczas bardzo krótkich okresów letnich temperatury na czapach polarnych stają się na tyle wysokie, że lód może się trochę stopić.
Sugeruje, że w tym czasie pęknięcia lub nacięcia na powierzchni lodu, które stanowią stromą stronę ku słońcu, mogą się nieco stopić, pogłębiając i poszerzając szczelinę. Ciepło słoneczne również rozprasza się w lodzie.
Podczas gdy kostki lodu parują w zamrażarce, na Marsie topniejący lód paruje, a nie staje się płynną wodą.
Para wodna, gdy uderza w zimną, zacienioną stronę małego kanionu, kondensuje się i zamarza. Kanion rozszerza się i pogłębia, ponieważ jedna strona jest od czasu do czasu podgrzewana, podczas gdy druga strona zawsze pozostaje zimna.
„Temperatury otoczenia na Marsie są odpowiednie do stworzenia tej formy. I to nie jest prawdą nigdzie indziej w Układzie Słonecznym - powiedział. „Spirale powstają, ponieważ topienie koncentruje się w określonym miejscu”.
Pelletier powiedział, że różnicowe topienie i ponowne zamrażanie jest kluczem do tworzenia spiralnych koryta Marsa.
Umieścił więc matematyczne opisy cykli ogrzewania i chłodzenia w równaniu generującym spiralę i przeprowadził symulacje komputerowe, aby przewidzieć, co wydarzy się w tysiącach takich cykli. W swoim modelu nie uwzględnił wiatru ani ruchu czap polarnych.
Komputer stworzył wzory pasujące do tego, co widać na Marsie, nawet do niedoskonałości spirali.
„Model, który mam, przewiduje odstępy między tymi rzeczami, ich zakrzywienie i ewolucję w miarę upływu czasu, aby stworzyć element spiralny”, powiedział.
„Wiele nauk planetarnych polega na wykształcaniu domysłów na temat obrazów, które widzimy. Nie możemy tam iść, nie możemy przeprowadzać eksperymentów w terenie ”- powiedział. „Opracowanie modeli numerycznych dostarcza silnych sugestii co do tego, co jest niezbędne do stworzenia postaci, którą widzimy” i pozwala naukowcom przetestować ich założenia.
Oryginalne źródło: UA News Release
