Czworokąt Mare Australe
Współrzędne | Współrzędne : |
---|
Czworokąt Mare Australe USGS jest jedną z serii 30 czworokątnych map Marsa używanych przez Program Badań Astrogeologicznych Amerykańskiej Służby Geologicznej ( ) . Czworokąt Mare Australe jest również określany jako MC-30 (Mars Chart-30). Czworokąt obejmuje cały obszar Marsa na południe od 65°, w tym czapę lodową na biegunie południowym i okolice. Nazwa czworoboku wywodzi się od starszej nazwy obiektu, który obecnie nazywa się Planum Australe , dużej równiny otaczającej czapę polarną. Lądownik polarny Marsa rozbił się w tym regionie.
Godne uwagi funkcje
Wokół południowej czapy lodowej znajduje się powierzchnia zwana formacją Dorsa Argentea , która może być starym, bogatym w lód złożem. Zawiera grupę krętych, rozgałęzionych grzbietów, które przypominają ozy, które tworzą się, gdy strumienie znajdują się pod lodowcami. Formacja często zawiera doły: dwie główne lokalizacje to Cavi Angusti i Cavi Sisyphi . Doły mają strome zbocza i nieregularny kształt. Mają do 50 km średnicy i 1 km głębokości.
Czworokąt zawiera również Angustus Labyrinthus , formację przecinających się dolin lub grzbietów, nazywaną „Miastem Inków”. Naukowcy byli zaskoczeni, widząc części powierzchni mające wygląd szwajcarskiego sera. Ponadto niektóre obszary wykazywały dziwne formy w kształcie pająków, które zostały określone jako spowodowane przez dwutlenek węgla unoszący pył w określonych porach roku.
Niektóre kratery w Mare Australe pokazują wąwozy. Wąwozy marsjańskie to małe, nacięte sieci wąskich kanałów i związanych z nimi złóż osadów opadających na zboczach , znalezione na planecie Mars . Swoją nazwę zawdzięczają podobieństwu do wąwozów lądowych . Po raz pierwszy odkryte na zdjęciach z Mars Global Surveyor , występują na stromych zboczach, zwłaszcza na ścianach kraterów. Zwykle każdy wąwóz ma na szczycie dendrytyczną wnękę , wachlarzowaty fartuch u podstawy i pojedynczą nić naciętego kanał łącząc te dwa elementy, nadając całemu wąwozowi kształt klepsydry. Uważa się, że są stosunkowo młode, ponieważ mają niewiele kraterów, jeśli w ogóle. Znaleziono również podklasę wąwozów wyciętych w ścianach wydm, które same uważały za dość młode. Na podstawie ich formy, aspektów, położenia i lokalizacji oraz widocznej interakcji z cechami uważanymi za bogate w lód wodny, wielu badaczy uważało, że procesy rzeźbienia wąwozów obejmują wodę w stanie ciekłym. Pozostaje to jednak tematem aktywnych badań. Gdy tylko odkryto wąwozy, naukowcy zaczęli wielokrotnie obrazować wiele wąwozów, szukając możliwych zmian. Do 2006 roku stwierdzono pewne zmiany. Później, dzięki dalszej analizie, ustalono, że zmiany mogły zachodzić raczej w wyniku przepływów suchych granulek niż w wyniku płynącej wody. Kontynuując obserwacje, odkryto o wiele więcej zmian w kraterze Gasa i innych. Przy większej liczbie powtarzanych obserwacji stwierdzono coraz więcej zmian; ponieważ zmiany zachodzą zimą i wiosną, eksperci są skłonni sądzić, że wąwozy powstały z suchego lodu. Obrazy przed i po pokazały, że czas tej aktywności zbiegł się z sezonowym mrozem spowodowanym dwutlenkiem węgla i temperaturami, które nie pozwoliłyby na ciekłą wodę. Kiedy szron z suchego lodu zmienia się w gaz, może on powodować smarowanie suchego materiału, aby płynął, zwłaszcza na stromych zboczach. W niektórych latach mróz, być może gruby na 1 metr.
Zamrożenie atmosfery
Badania oparte na niewielkich zmianach orbity statków kosmicznych wokół Marsa w ciągu 16 lat wykazały, że kiedy na jednej półkuli panuje zima, około 3 do 4 bilionów ton dwutlenku węgla zamarza z atmosfery na północną i południową czapę polarną. Stanowi to od 12 do 16 procent masy całej marsjańskiej atmosfery. Te obserwacje wspierają przewidywania z Mars Global Reference Atmospheric Model — 2010.
Jezioro płynnej wody
Naukowcy poinformowali w lipcu 2018 r. o odkryciu jeziora ciekłej wody pod południową czapą lodową. Pomiary zostały wykonane za pomocą Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding ( MARSIS ) na pokładzie orbitującego statku kosmicznego Mars Express Europejskiej Agencji Kosmicznej. Odbicia radarowe pokazały jasny punkt w warstwach lodu, który późniejsza analiza wykazała, że musiało to być jezioro ciekłej wody. Uważa się, że woda pozostaje płynna nawet w temperaturze -68 stopni Celsjusza, ponieważ prawdopodobnie zawiera dużo rozpuszczonej soli, która obniża temperaturę zamarzania. Jezioro ma około 20 kilometrów średnicy i co najmniej 10 centymetrów głębokości. Może zawierać 10 miliardów litrów wody w stanie ciekłym. Równie dobrze pod pokrywą lodową może znajdować się wiele małych zbiorników wodnych; jednak są one trudne do wykrycia za pomocą MARSIS. Ponadto surowe pokrycie danych potrzebne do tych wykryć jest ograniczone — tylko kilka procent obszaru ma pełny zestaw danych.
Pająki
Zimą gromadzi się dużo szronu. Zamarza bezpośrednio na powierzchnię stałej czapy polarnej, która zbudowana jest z lodu wodnego pokrytego warstwami pyłu i piasku. Osad zaczyna się jako warstwa zakurzonego szronu CO
2 . Zimą rekrystalizuje i staje się gęstszy. Cząsteczki kurzu i piasku uwięzione w mrozie powoli opadają. Do czasu wzrostu temperatury na wiosnę warstwa szronu stała się płytą półprzezroczystego lodu o grubości około 3 stóp, leżącą na podłożu z ciemnego piasku i pyłu. Ten ciemny materiał pochłania światło i powoduje sublimację lodu (zamienia się bezpośrednio w gaz) pod powierzchnią. W końcu dużo gazu gromadzi się i staje się pod ciśnieniem. Kiedy znajdzie słaby punkt, gaz ulatnia się i wydmuchuje pył. Prędkości mogą dochodzić do 100 mil na godzinę. Czasami można zobaczyć ciemne kanały; nazywane są „pająkami”. W trakcie tego procesu powierzchnia wydaje się pokryta ciemnymi plamami. Oficjalna nazwa pająków to „araneiforms”. Cechy te można zobaczyć na niektórych z poniższych zdjęć.
Kanały rozbłysków spowodowane przez uciekający gaz, widziane przez kanały rozbłysków HiRISE Star, zwane również pająkami, mogą mieć około 500 metrów średnicy i 1 metr głębokości.
Szeroki widok pióropuszy widziany przez HiRISE w ramach programu HiWish Wiele pióropuszy przedstawia pająki po powiększeniu.
Zbliżenie formacji pająków widzianych przez HiRISE w ramach programu HiWish. Kształty wielokątów to kanały utworzone przez dwutlenek węgla pod ciśnieniem przechodzący przez pęknięcia. W sezonie zimowym na powierzchni ziemi tworzy się bryła suchego lodu. Powierzchnia zawiera pęknięcia w kształcie wielokątów. W pewnych okresach CO 2 pod lodem jest pod ciśnieniem pod wpływem światła słonecznego przenikającego przez płytę suchego lodu. Gdy gaz porusza się wokół, kanały stają się większe.
Rozmrażanie
Gdy temperatura się ociepla i wiosną pojawia się więcej światła słonecznego, szron zaczyna znikać. Proces ten rozpoczyna się wraz z pojawieniem się ciemnych plam. Zanim temperatura wzrośnie do temperatury topnienia lodu wodnego, cały lód zniknie. Proces ten był najpierw śledzony przez powtarzające się obrazy wykonane przez Mars Global Surveyor. Przy znacznie większej rozdzielczości HiRISE widać było, że wiele miejsc miało kształt wachlarzy. Niektóre z tych miejsc i wachlarzy widać na poniższych zdjęciach. Tysiące fanów zostało zbadanych w ramach projektu Citizen Science. Prawie wszystkie (96%) zmierzone w tym badaniu wentylatory mają długość poniżej 100 m. Średnia długość wentylatora wynosi 33,1 m. Trzy największe wentylatory o długości 373 m, 368 m i 361 m znajdowały się w tym samym regionie.
Ślady pyłowego diabła
Wiele obszarów na Marsie, w tym Eridania, doświadcza przejścia gigantycznych diabłów pyłowych . Cienka warstwa drobnego, jasnego pyłu pokrywa większą część powierzchni Marsa. Kiedy przelatuje diabeł pyłowy, zdmuchuje powłokę i odsłania leżącą pod nią ciemną powierzchnię.
Diabły pyłowe pojawiają się, gdy słońce ogrzewa powietrze w pobliżu płaskiej, suchej powierzchni. Ciepłe powietrze następnie szybko unosi się przez chłodniejsze powietrze i zaczyna wirować, poruszając się do przodu. Ta wirująca, poruszająca się komórka może zbierać kurz i piasek, a następnie pozostawiać czystą powierzchnię.
Diabły pyłowe były widziane z ziemi i wysoko nad głową z orbity. Zdmuchnęli nawet kurz z paneli słonecznych dwóch łazików na Marsie, znacznie przedłużając w ten sposób ich życie. Bliźniacze łaziki zostały zaprojektowane tak, aby działały przez 3 miesiące, zamiast tego przetrwały ponad sześć lat, a jeden nadal działa po 8 latach. Wykazano, że wzór torów zmienia się co kilka miesięcy.
Badanie, w którym połączono dane z High Resolution Stereo Camera (HRSC) i Mars Orbiter Camera (MOC), wykazało, że niektóre duże diabły pyłowe na Marsie mają średnicę 700 metrów i trwają co najmniej 26 minut.
Weinbaum (krater) widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Obszar krateru Weinbaum pokazujący ślady diabła pyłowego , widziane przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter). Pole zdjęcia znajduje się tuż za krawędzią krateru i jest powiększeniem poprzedniego zdjęcia krateru Weinbauma.
Zachodnia strona krateru Mitchel (krater marsjański) widziana przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Ścieżki diabła pyłowego w kraterze Mitchell, widziane przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter). Uwaga: jest to powiększenie poprzedniego zdjęcia zachodniej strony krateru Mitchel.
Schmidt (krater marsjański) widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter). Strzałki wskazują północną i południową krawędź krateru.
Wydmy i ślady diabła pyłowego w kraterze Schmidt, widziane przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter). Wąskie, ciemne linie to ślady diabła pyłowego. Uwaga: to jest powiększenie poprzedniego zdjęcia krateru Schmidta.
Formacja Dorsa Argentea
formacja Dorsa Argentea (DAF) to duży system ozów , który znajdował się pod starożytną czapą lodową w południowym regionie polarnym Marsa. Uważa się, że ta duża polarna pokrywa lodowa pokrywała około 1,5 miliona kilometrów kwadratowych. Obszar ten jest dwa razy większy niż obszar stanu Teksas . [ odniesienie cykliczne ] Pokrywa lodowa uformowała się w pobliżu granicy ery noachijsko -hesperskiej i cofnęła się we wczesnej epoce hesperskiej era. Gruba pokrywa lodowa mogła powstać łatwiej w regionie bieguna południowego niż na biegunie północnym, ponieważ biegun południowy znajduje się wyżej. W atmosferze Marsa mogło być znacznie więcej wody, gdy rozwinęła się pokrywa lodowa.
Ta grupa grzbietów rozciąga się od 270-100 E i 70-90 S wokół południowego bieguna Marsa. Znajduje się pod późnoamazońskimi osadami warstwowymi na biegunie południowym (SPLD). Ilość tych grzbietów jest ogromna, w jednym badaniu zbadano siedem różnych systemów grzbietów, które obejmowały prawie 4000 grzbietów o łącznej długości 51 000 km.
Uważa się, że większość ozów powstaje w tunelach o ścianach lodowych przez strumienie, które płynęły w lodowcach i pod nimi. Po stopieniu się oporowych ścian lodowych osady strumieni pozostały w postaci długich, krętych grzbietów.
MARSIS sugerują, że znaczne obszary warstwowych, potencjalnie bogatych w lód części formacji Dorsa Argentea pozostają do dziś.
Zespół naukowców wykorzystał wczesny globalny model klimatyczny Marsa wraz z modelem pokrywy lodowej University of Maine, aby określić, w jaki sposób powstały ozy. Doszli do wniosku, że aby uzyskać wystarczająco wysoką temperaturę w marsjańskiej atmosferze, aby utworzyła się pokrywa lodowa, potrzebny był gaz cieplarniany oprócz gęstszej atmosfery dwutlenku węgla, aby ogrzać powierzchnię w pobliżu biegunów o co najmniej 20 stopni C. wytworzyć kształt pokrywy lodowej, przynajmniej część wulkanów Tharsis musiała być obecna.
Dowód na ocean
Na podstawie danych zebranych z biegunów północnego i południowego znaleziono mocne dowody na istnienie starożytnego oceanu. W marcu 2015 roku zespół naukowców opublikował wyniki pokazujące, że region ten był silnie wzbogacony deuterem, ciężkim wodorem, siedmiokrotnie większym niż Ziemia. Oznacza to, że Mars utracił objętość wody 6,5 razy większą od ilości zgromadzonej we współczesnych czapach polarnych. Woda przez pewien czas utworzyłaby ocean w nisko położonym Mare Boreum. Ilość wody mogła pokryć planetę około 140 metrów, ale prawdopodobnie znajdowała się w oceanie, który miejscami miałby głębokość prawie 1 mili.
Ten międzynarodowy zespół wykorzystał należący do ESO Bardzo Duży Teleskop (VLT) wraz z instrumentami w Obserwatorium WM Keck i NASA Infrared Telescope Facility, aby sporządzić mapę różnych form wody w marsjańskiej atmosferze na przestrzeni sześciu lat.
Kratery
krateru Hutton widziany przez HiRISE. Kliknij na zdjęcie, aby zobaczyć wzorzyste podłoże.
krateru Phillipsa widziany przez HiRISE.
Suess (krater marsjański) widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Wschodnia strona Stoney (krater marsjański) widziana przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Reynolds (krater) widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Wschodnia strona Holmes (krater) widziana przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Zachodnia strona Steno (krater marsjański) widziana przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Pityusa Patera widziana przez HiRISE.
Kratery pokazujące warstwy
Wiele miejsc na Marsie pokazuje skały ułożone warstwowo. Badanie warstw na Marsie znacznie się rozszerzyło, gdy Mars Global Surveyor przesłał zdjęcia. Skała może tworzyć warstwy na różne sposoby. Wulkany, wiatr lub woda mogą tworzyć warstwy. Szczegółowe omówienie warstw z wieloma marsjańskimi przykładami można znaleźć w Sedimentary Geology of Mars. Artykuł Grotzingera i Milliken omawia rolę wody i wiatru w tworzeniu warstw skał osadowych. Ponieważ kratery są niskimi punktami w krajobrazie, materiał może się tam łatwiej gromadzić i może być odporny na erozję dłużej niż w innych miejscach.
Zbliżenie na warstwy w ścianie krateru McMurdo widziane przez HiRISE.
Krater Smith (krater marsjański) widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter ).
Ścieżki diabła pyłowego w Kraterze Smitha, widziane przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter). Uwaga: to jest powiększenie poprzedniego zdjęcia krateru Smitha.
Krater Lau widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter). Zakrzywione grzbiety to prawdopodobnie ozy , które powstały pod lodowcami.
Krater Heaviside (krater marsjański) widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Liais (krater) widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Wschodnia strona krateru południowego (krater marsjański) widziana przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Rayleigh (krater marsjański) widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Kratery pokazujące rozmrażanie na wiosnę
Zachodnia strona głównego krateru (krater marsjański) widziana przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Ślady pyłu w głównym kraterze, widziane przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter). Strzałka wskazuje kierunek wiatru. Wiosną, gdy temperatura wzrasta, suchy lód zamienia się w gaz pod ciśnieniem, a następnie przedziera się przez słaby punkt i niesie ze sobą kurz. Jeśli jest wiatr, pył osadza się w wydłużonej formie, jak na tym zdjęciu.
Krater Richardson widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter ).
Dżinsy (krater marsjański) widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Playfair (krater marsjański) widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter). Ciemne kropki to miejsca, w których zniknął szron.
Lyell (krater marsjański) widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Zachodnia strona Joly (krater) widziana przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter).
Ciemne plamy i „pająki” w kraterze Joly widziane przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter). „Pająki” pojawiają się jako rozmyte plamy; tam, gdzie ciemny pył gromadzi się w kanałach pod przezroczystymi płytami zamrożonego dwutlenku węgla. Uwaga: to jest powiększenie poprzedniego zdjęcia krateru Joly.
Krater Reynoldsa ze smugami rozmrażania widziany przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter). Warstwy są również widoczne. Uwaga: to jest powiększenie poprzedniego zdjęcia krateru Reynoldsa. Smugi są powodowane przez dwutlenek węgla pod ciśnieniem, który wydmuchuje pył, który wiatr unosi w smugi.
Krater Reynoldsa pokazujący warstwy i ciemne plamy z rozmrażania, widziane przez kamerę CTX (na Mars Reconnaissance Orbiter). Obszar jest pokryty szronem, gdy szron znika, odsłania się leżący pod nim ciemny grunt. Warstwy są również widoczne. Uwaga: to jest powiększenie poprzedniego zdjęcia krateru Reynoldsa.
Wielokąty
Znaczna część powierzchni Marsa przedstawia ziemię ułożoną w wielokąty o różnych rozmiarach. Czasami, w odpowiednim sezonie, obszary niżowe wielokątów są pełne szronu. Kiedy tak się dzieje, kształty są uwydatniane, tworząc piękne widoki.
Szwajcarski Serowy Teren
Części Mare Australe mają pestki, które sprawiają, że powierzchnia wygląda jak szwajcarski ser. Doły te znajdują się w warstwie suchego lodu o grubości 1-10 metrów, która znajduje się na znacznie większej czapie lodowej. Zaobserwowano, że wgłębienia zaczynają się od małych obszarów wzdłuż słabych pęknięć. Okrągłe doły mają strome ściany, które skupiają światło słoneczne, zwiększając w ten sposób erozję. Aby dół mógł się rozwinąć, potrzebna jest stroma ściana o wysokości około 10 cm i długości ponad 5 metrów.
Zmiany powierzchni bieguna południowego w latach 1999-2001, widziane przez Mars Global Surveyor .
Warstwy
Ten obraz HiRISE pokazuje warstwy biegnące mniej więcej w górę iw dół, wraz z delikatnymi pęknięciami wielokątnymi. Złamania wieloboczne są przeważnie prostokątne.
Warstwy bieguna południowego widziane przez THEMIS .
Inne cechy czworoboku Mare Australe
Angustus Labyrinthus widziany przez THEMIS.
Inne czworokąty Marsa
Interaktywna mapa Marsa