Vroubkovaná topografie - Scalloped topography

Vroubkovaná topografie je běžné v střední šířky Marsu mezi 45 ° a 60 ° na sever a na jih. Obzvláště prominentní je v regionu Utopia Planitia,[1][2] na severní polokouli a v oblasti Peneus a Amphitrites Paterae[3][4] na jižní polokouli. Taková topografie sestává z mělkých prohlubní bez okrajů s vroubkovanými okraji, běžně označovaných jako „prohloubené prohlubně“ nebo jednoduše „hřebenatky“. Vroubkované deprese mohou být izolované nebo seskupené a někdy se zdá, že splývají. Typická vroubkovaná deprese vykazuje mírný sklon rovníku a strmější pól obrácený.[5] Tato topografická asymetrie je pravděpodobně způsobena rozdíly v sluneční záření. Předpokládá se, že vroubkované prohlubně se tvoří odstraněním podpovrchového materiálu, případně intersticiálního ledu, pomocí sublimace (přímý přechod materiálu z pevné fáze do plynné fáze bez přechodného kapalného stupně). Tento proces se může v současnosti stále odehrávat.[6] Tato topografie může mít velký význam pro budoucí kolonizaci Marsu, protože může poukazovat na ložiska čistého ledu.[7]

Studie publikovaná v Ikaru zjistila, že formy reliéfu vroubkované topografie lze vytvořit podpovrchovou ztrátou vodního ledu sublimací za současných marťanských klimatických podmínek po období desítek tisíc let Marsu. Předpokládá se, že prohloubené deprese začínají malým spouštěčem, jako je malý náraz, lokální ztmavnutí, eroze nebo praskliny od tepelné kontrakce. V zemi bohaté na led jsou trhliny běžné. Jejich model předpovídá, že tato vroubkovaná deprese se vyvine, když bude na zemi velké množství čistého ledu až do hloubky mnoha desítek metrů. Vroubkované prvky tedy mohou sloužit jako značky pro velké nánosy čistého ledu. Led ve vroubkované topografii není jen v pórovitých prostorech země, je to přebytečný led, pravděpodobně 99% čistý, jak bylo zjištěno Phoenix mise.[8][9][10] Mělký podpovrchový radar (SHARAD ), na palubě Mars Reconnaissance Orbiter dokáže detekovat vrstvy bohaté na led, pouze pokud jsou v širokých oblastech silnější než 10–20 metrů;[11] objevil led v oblasti vroubkované topografie.[7] [12]

Podrobnosti o tvorbě vroubkované topografie se stále ještě zpracovávají. Jedna studie publikovaná v roce 2016 v Icarusu navrhuje pětistupňový proces.

  1. Hlavní změny v náklonu planety mění klima. Tato změna klimatu způsobí vznik ledového pláště.
  2. Různé podmínky způsobují, že se plášť roztaje nebo odpaří.
  3. Meltwater se pohybuje v zemi, alespoň do hloubky vroubkovaných prohlubní.
  4. Zmrazení a rozmrazení ledu vytváří masy ledu (ledové čočky).
  5. S další změnou náklonu se klimatické změny a masy ledu sublimují, což vede k vroubkovaným depresím.[13]

V Utopii Planitia je řada křivočarých hřebenů rovnoběžných s scaptem vyleptána na podlaze velkých vroubkovaných depresí, které možná představují různá stadia eroze scarpu.[1] Nedávno další vědci vyvinuli myšlenku, že hřebeny představují vrcholy vrstev.[14] Někdy se zobrazí povrch kolem vroubkovaného terénu nebo vroubkovaná topografie "vzorovaný povrch ", charakterizovaný pravidelným vzorem polygonálních zlomenin. Tyto vzory naznačují, že povrch byl vystaven stresu, pravděpodobně způsobenému poklesem, vysycháním nebo tepelnou kontrakcí."[15] Takové vzory jsou běžné v periglacial oblasti na Zemi. Vroubkované terény v Utopii Planitia vykazují polygonální rysy různých velikostí: malé (asi 5–10 m napříč) na srázu a větší (30–50 m napříč) na okolních terénech. Tyto rozdíly v měřítku mohou naznačovat místní rozdíl v koncentracích přízemního ledu.[1]

Detekce podzemního ledu

22. listopadu 2016 NASA uvedla, že našla velké množství podzemní led v oblasti Utopia Planitia na Marsu. Zjistil se objem detekované vody jako ekvivalent objemu vody v Lake Superior.[16][17][18]

Mars - Vroubkovaný terén na Utopii Planitia (22. listopadu 2016)
Marťanský terén
Mapa terénu

Výpočty objemu vodního ledu v oblasti byly založeny na měřeních zapnutého radarového přístroje pronikajícího na zem Mars Reconnaissance Orbiter, volala SHARAD.

SHARAD najde led měřením jeho radarových výnosů z povrchu az hlubší spodní plochy. Hloubka spodní plochy byla zjištěna z HiRISE snímků mezer v povrchu.

Z údajů získaných ze SHARADU dielektrická permitivita, nebo byla stanovena dielektrická konstanta. To bylo zjištěno z míry průniku radaru do reflektoru ve spodní části vrstvy bohaté na led. Hloubku reflektoru jsme zjistili prozkoumáním fotografií místa ve vysokém rozlišení. Některá místa měla mezery nebo okna ve vrstvě bohaté na led. MOLA topografické mapy pak řekly hloubku. V horní části vrstvy bohaté na led byly polygony, prohloubené prohlubně a exhumační krátery, o nichž se věří, že naznačují led.[19] Ve spodní části mezery byl úplně jiný povrch jiné barvy a plný kráterů; to byl reflektor viděný v radarových návratech. Dielektrická konstanta, zprůměrovaná po celé ploše, vyšla na 2,8. Pevný vodní led by měl dielektrikum 3,0–3,2. Čedič hornina, která je rozšířená na Marsu, by poskytla 8. Takže pomocí ternárního diagramu z papíru Ali Bramsona a kol. se vědci rozhodli, že vrstva bohatá na led byla směsí složenou z 50–80% vodního ledu, 0–30% skalnatého obsah a 15–50% pórovitost.[20][21][22]

Galerie

  • Vroubkovaný terén na Peneus Patera, jak ho vidí HiRISE. Vroubkovaný terén je v některých oblastech Marsu docela běžný. Obrázek je z Noachis čtyřúhelník.

  • Periglacial formy v Utopii, jak je vidět HiRISE, zobrazující vzorovanou zem a vroubkovanou topografii. Obrázek v Čtyřúhelník Casius.

  • Šílený Vallis, jak to vidí HiRISE, vystavující vroubkovaný terén. Obrázek vpravo je zvětšení části druhého obrázku. Obrázek v Hellasův čtyřúhelník.

  • Vroubkovaná zem, jak ji vidí HiRISE v rámci programu HiWish.

  • Zblízka vroubkované půdy, jak je vidět pod HiRISE Program HiWish. Povrch je rozdělen na mnohoúhelníky; tyto formy jsou běžné tam, kde země zmrzne a roztaje. Poznámka: jedná se o zvětšení předchozího obrázku.

  • Vroubkovaná zem, jak ji vidí HiRISE v rámci programu HiWish.

  • Detailní záběr na vroubkovanou zem, jak ji vidí HiRISE v rámci programu HiWish. Povrch je rozdělen na mnohoúhelníky; tyto formy jsou běžné tam, kde země zmrzne a roztaje. Poznámka: jedná se o zvětšení předchozího obrázku.

  • Fáze tvorby hřebenatek, jak je vidět na HiRISE. Poloha je Hellasův čtyřúhelník.

  • Periglacial Lastury a polygony, jak je vidět HiRISE v rámci HiWish programu.

  • Možné variace vroubkovaného terénu v depresích s rovnými jižními stěnami, jak je vidět v HiRISE v rámci programu HiWish. Pole označuje část zvětšenou na obrázcích níže. Obrázek umístěn v Diacria čtyřúhelník v Kráter Milankovic.

  • Zvětšení výše uvedeného obrazu deprese s rovnými stěnami, jak je vidět v programu HiRISE v rámci programu HiWish. Všimněte si, že jižní stěna je ve srovnání se severní stěnou tmavá.

  • Další zvětšení výše uvedeného obrázku, jak je vidět v HiRISE v rámci programu HiWish.

  • Nízkocentrální polygony, zobrazené šipkami, jak je vidíme v HiRISE v rámci programu HiWish. Obrázek byl zvětšen pomocí HiView.

  • Vysoký střed mnohoúhelníků, zobrazený šipkami, jak je vidět HiRISE v rámci programu HiWish. Obrázek zvětšený pomocí HiView.

  • Vroubkovaný terén označený jak polygony s nízkým středem, tak s polygony s vysokým středem, jak je vidět v HiRISE v rámci programu HiWish Obrázek zvětšený pomocí HiView.

  • Vroubkovaný terén, jak ho vidí HiRISE v rámci programu HiWish Čtyřúhelník Casius.

Interaktivní mapa Marsu

Acheron FossaeAcidalia PlanitiaAlba MonsAmazonis PlanitiaAonia PlanitiaArabia TerraArcadia PlanitiaArgentea PlanumArgyre PlanitiaChryse PlanitiaClaritas FossaeCydonia MensaeDaedalia PlanumElysium MonsElysium planitiaKráter GaleHadriaca PateraHellas MontesHellas PlanitiaHesperia planumHolden kráterIcaria PlanumIsidis PlanitiaJezero kráterKráter LomonosovLucus PlanumLycus SulciLyotský kráterLunae PlanumMalea planumMaraldi kráterMareotis FossaeMareotis TempeMargaritifer TerraKráter MieKráter MilankovičNepenthes MensaeNereidum MontesNilosyrtis MensaeNoachis TerraOlympica FossaeOlympus MonsPlanum AustralePromethei TerraProtonilus MensaeSirénaSisyphi PlanumSolis PlanumSýrie PlanumTantalus FossaeTempe TerraTerra CimmeriaTerra SabaeaTerra sirénaTharsis MontesTractus CatenaTyrrhen TerraUlysses PateraUranius PateraUtopia PlanitiaValles MarinerisVastitas BorealisXanthe TerraMapa Marsu
Obrázek výše obsahuje odkazy, na které lze kliknoutInteraktivní obrazová mapa z globální topografie Marsu. Vznášet se myš přes obrázek zobrazíte názvy více než 60 významných geografických útvarů a kliknutím na ně odkazujete. Zbarvení základní mapy označuje relativní výšky, na základě údajů z Laserový výškoměr Mars Orbiter na NASA Mars Global Surveyor. Bílé a hnědé označují nejvyšší nadmořské výšky (+12 až +8 km); následované růžovými a červenými (+8 až +3 km); žlutá je 0 km; greeny a blues jsou nižší výšky (až do −8 km). Sekery jsou zeměpisná šířka a zeměpisná délka; Polární oblasti jsou zaznamenány.
(Viz také: Mapa Mars Rovers a Mars Memorial mapa) (Pohled • diskutovat)


Reference

  1. ^ A b C Lefort, A .; Russell, P .; Thomas, N .; McEwen, A.S .; Dundas, C.M .; Kirk, R.L. (2009). „HiRISE pozorování periglaciálních reliéfů v Utopii Planitia“. Journal of Geophysical Research. 114 (E4): E04005. Bibcode:2009JGRE..114.4005L. doi:10.1029 / 2008JE003264.
  2. ^ Morgenstern A, Hauber E, Reiss D, van Gasselt S, Grosse G, Schirrmeister L (2007): Depozice a degradace vrstvy bohaté na těkavé látky v Utopia Planitia a důsledky pro historii klimatu na Marsu. Journal of Geophysical Research: Planets 112, E06010.
  3. ^ Lefort, A .; Russell, P .; Thomas, N. (2009). „Vroubkované terény v oblasti Marsu Peneus a Amphitrites Paterae podle pozorování HiRISE“. Icarus. 205 (1): 259–268. Bibcode:2010Icar..205..259L. doi:10.1016 / j.icarus.2009.06.005.
  4. ^ Zanetti, M., Hiesinger, H., Reiss, D., Hauber, E. a Neukum, G. (2009), „Vroubkovaný vývoj deprese na Malea Planum a jižní zdi povodí Hellas, Mars“, 40. konference o lunární a planetární vědě, abstrakt 2178
  5. ^ „HiRISE | Vypeckované pozemkové tvary v Southern Hellas Planitia (ESP_038821_1235)“.
  6. ^ „Vroubkovaná topografie v kráteru Peneus Patera“. HiRISE Operations Center. 2007-02-28. Citováno 2014-11-24.
  7. ^ A b Dundas, C .; Bryrne, S .; McEwen, A. (2015). „Modelování vývoje marťanských sublimačních termokrasových reliéfů“. Icarus. 262: 154–169. Bibcode:2015Icar..262..154D. doi:10.1016 / j.icarus.2015.07.033.
  8. ^ Smith, P .; et al. (2009). „H2„O v místě přistání ve Phoenixu“. Věda. 325 (5936): 58–61. Bibcode:2009Sci ... 325 ... 58S. doi:10.1126 / science.1172339. PMID  19574383.
  9. ^ Mellon, M .; et al. (2009). „Přízemní led v místě přistání Phoenixu: stav stability a původ“. J. Geophys. Res. 114 (53): E00E07. Bibcode:2009JGRE..114.0E07M. doi:10.1029 / 2009JE003417.
  10. ^ Cull, S; et al. (2010). "Složení podpovrchových ledů v místě přistání na Marsu Phoenixu". Geophys. Res. Lett. 37 (24): L24203. Bibcode:2010GeoRL..3724203C. doi:10.1029 / 2010GL045372.
  11. ^ Seu, R .; et al. (2007). "Sharar znějící radar na Mars Reconnaissance Orbiter". J. Geophys. Res. 112 (E5): E05S05. Bibcode:2007JGRE..112.5S05S. doi:10.1029 / 2006JE002745.
  12. ^ Stuurman, C. a kol. 2016. SHARAD reflektory v Utopii Planitia, detekce SHARAD a charakterizace usazenin ledu podpovrchové vody v Utopii Planitia na Marsu. Dopisy o geofyzikálním výzkumu, svazek 43, číslo 18, 28. září 2016, strany 9484–9491.
  13. ^ Soare, R. a kol. 2016. Ledově bohaté (periglacial) vs. ledové (glaciální) deprese v oblasti Argyre, Mars: navrhovaná dichotomie reliéfu studených a klimatických oblastí: 282, 70-83.
  14. ^ Sejourne, A .; et al. (2012). „Důkazy eolianského ledově bohatého a stratifikovaného permafrostu v Utopii Planitia na Marsu“. Icarus. 60 (1): 248–254. Bibcode:2012P & SS ... 60..248S. doi:10.1016 / j.pss.2011.09.004.
  15. ^ „Vroubkované deprese s vrstvami v severních pláních“. HiRISE Operations Center. 2007-02-28. Citováno 2014-11-24.
  16. ^ Zaměstnanci (22. listopadu 2016). „Vroubkovaný terén vedl k nalezení pohřbeného ledu na Marsu“. NASA. Citováno 23. listopadu 2016.
  17. ^ "Jezero zmrzlé vody o velikosti Nového Mexika nalezené na Marsu - NASA". Registrace. 22. listopadu 2016. Citováno 23. listopadu 2016.
  18. ^ „Mars Ice Deposit pojme tolik vody jako Lake Superior“. NASA. 22. listopadu 2016. Citováno 23. listopadu 2016.
  19. ^ Stuurman, C. a kol. 2014. „Sharadovy reflektory v Utopii Planitia na Marsu jsou v souladu s rozšířeným, hustým podpovrchovým ledem“. 45. konference o lunární a planetární vědě.
  20. ^ Bramson, A, et al. 2015. Rozšířený přebytečný led v Arcadia Planitia na Marsu. Dopisy o geofyzikálním výzkumu: 42, 6566-6574
  21. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 30. 11. 2016. Citováno 2016-11-29.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  22. ^ Stuurman, C. a kol. 2016. SHARAD detekce a charakterizace usazenin ledu podpovrchové vody v Utopii Planitia na Marsu. Dopisy o geofyzikálním výzkumu: 43, 9484_9491.