Исследователи пришли к выводу, что этот процесс может объяснить один загадочный класс оврагов, наблюдаемых на марсианских песчаных дюнах, изучив изображения с орбитального аппарата NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) и проведя эксперименты на песчаных дюнах в Юте и Калифорнии.
«Я всегда мечтала полететь на Марс», – сказала Серина Динега, планетолог из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния., и ведущий автор отчета, опубликованного в журнале Icarus. «Теперь я мечтаю спуститься на сноуборде по марсианской песчаной дюне по глыбе сухого льда."
Канавки на склоне холма на Марсе, называемые линейными оврагами, имеют относительно постоянную ширину – до нескольких ярдов или метров в поперечнике – с приподнятыми берегами или дамбами по бокам. В отличие от оврагов, вызванных водными потоками на Земле и, возможно, на Марсе, у них нет обломков на спуске в конце оврага.
Вместо этого у многих есть ямы в конце спуска.
«В селевых потоках вода, переносящая отложения вниз по склону, а материал, разрушенный сверху, переносится на дно и откладывается в виде веерообразного фартука», – сказал Диниега. "По линейным оврагам вы не транспортируете материал. Вы вырезаете канавку, раздвигая материал в стороны."
На изображениях с камеры High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) MRO показаны песчаные дюны с линейными оврагами, покрытые инеем из углекислого газа во время марсианской зимы. Линейные овраги расположены на дюнах, которые проводят марсианскую зиму под углекислотным инеем. Сравнивая изображения до и после разных сезонов, исследователи определили, что бороздки образуются ранней весной. На некоторых изображениях даже запечатлены яркие объекты в оврагах.
Ученые предполагают, что яркие объекты – это кусочки сухого льда, отколовшиеся от точек выше на склоне. Согласно новой гипотезе, ямы могли возникнуть в результате того, что блоки сухого льда полностью сублимировались в углекислый газ после того, как они перестали путешествовать.
«Линейные овраги не похожи на овраги на Земле или другие овраги на Марсе, и этот процесс не произойдет на Земле», – сказал Диниега. "Вы не получите блоки сухого льда на Земле, если не пойдете покупать их."
Это именно то, что соавтор отчета Кэндис Хансен из Института планетологии в Тусоне, штат Аризона., делал.
Хансен изучал другие эффекты сезонного углекислого льда на Марсе, такие как паучьи формы, которые возникают в результате взрывного выброса углекислого газа, задержанного под слоем сухого льда, когда нижняя сторона листа тает весной. Она заподозрила роль сухого льда в образовании линейных оврагов, поэтому купила несколько плит сухого льда в супермаркете и скатила их по песчаным дюнам.
В тот день и в нескольких более поздних экспериментах газообразный углекислый газ из тающего льда поддерживал смазывающий слой под плитой, а также отталкивал песок в небольшие дамбы, когда плиты скользили даже по крутым склонам.
Испытания на открытом воздухе не моделировали марсианскую температуру и давление, но расчеты показывают, что сухой лед будет действовать аналогичным образом ранней марсианской весной, когда образуются линейные овраги.
Исследователи подсчитали, что хотя водяной лед тоже может непосредственно сублимироваться в газ в некоторых марсианских условиях, он останется замороженным при температурах, при которых образуются эти овраги.
«MRO показывает, что Марс – очень активная планета», – сказал Хансен. «Некоторые из процессов, которые мы наблюдаем на Марсе, похожи на процессы на Земле, но этот относится к категории исключительно марсианских."
Хансен также отметил, что этот процесс может быть уникальным для линейных оврагов, описанных на марсианских песчаных дюнах.
«На Марсе есть множество различных типов объектов, которые иногда объединяются как« овраги », но они формируются разными процессами», – сказала она. "Тот факт, что эта гипотеза о сухом льду выглядит как хорошее объяснение для одного типа, не означает, что она применима к другим."
Лаборатория лунных и планетарных исследований Университета Аризоны использует камеру HiRISE, созданную компанией Ball Aerospace & Technologies Corp.
Боулдера, Колорадо. JPL, подразделение Калифорнийского технологического института в Пасадене, управляет ТОиР для Управления научных миссий НАСА в Вашингтоне.
Lockheed Martin Space Systems, Денвер, построила орбитальный аппарат.
Чтобы увидеть изображения линейных оврагов и получить дополнительную информацию о ТОиР, посетите: http: // www.НАСА.gov / mro .
Чтобы узнать больше о HiRISE, посетите: http: // hirise.lpl.Аризона.edu .