Příčné aeolian hřebeny - Transverse aeolian ridges

Příčné aeolian hřebeny (TARs) jsou vizuálně jasné prvky, které se běžně vyskytují v topografické deprese na Mars.[1][2][3] Jedná se o malé a spolehlivé formy byly poprvé viděny na úzkoúhlých obrázcích z Mars Orbiter Camera (MOC)[2][3] a byly nazývány „hřebeny“, aby se zachovaly oba duny a vlnky jako formativní mechanismy.[2][3] Zatímco TAR jsou na Marsu velmi rozšířené, jejich vznik, věk, složení a role v minulém Marsu sedimentační cykly zůstávají špatně omezeni.[1][2][4][5][6][7]

Liparské bedformy

Liparské formy jsou obvykle klasifikovány do obou vlnky nebo duny na základě jejich morfologie a formativních mechanismů. Duny jsou větší (> 0,5 m nebo vyšší na Zemi[8]), typicky asymetrické v příčném profilu, a jsou produktem hydrodynamické nestability související s tokem písku, místním topografie, smykové napětí působící větrem na písková zrna,[9] a interakce ve formě toku indukované topografií samotné duny.[10][11][12][13] Vlny větru jsou ve srovnání malé (amplitudy 0,6 - 15 mm)[14][15][16][17]), jsou symetrickější v profilu a jsou vytvořeny pomocí solení a reptating zrna písku, která mají tendenci tvořit pravidelný vzor dopadové a stínové zóny.[8][12][16][17]

Na Marsu představují TAR nějakou střední formu s charakteristikami obou vlnky a duny. TAR jsou obvykle symetrické v profilu[18][19] podobné vlnám větru. TAR jsou však o několik řádů větší než vlnky větru pozorované na Marsu nebo na Zemi.[20][21][22] TAR jsou mnohem menší než marťanské duny, nemají klouzavé tváře, a nemají charakteristickou dunu stoss a leeslopes. Navíc, zatímco TAR a duny mají přibližně čedičový podpisy na Marsu,[23] TAR mají nižší tepelné setrvačnosti než duny,[24] což naznačuje, že TAR na jejich površích jsou složeny z menších částic než duny.[25] Některé funkce na Zemi byly navrženy jako proxy pro TAR: štěrk megaripples v Argentina,[26][27] megaripples v Írán[28] a Libye,[29] a couvací duny v Idaho,[30] ale přesný analog zůstává nepolapitelný.

Morfologie

TAR také vykazují řadu morfologií, které jsou interpretovány tak, že představují různé formativní a evoluční procesy.[2] V minulosti bylo vynaloženo úsilí na zařazení TAR do klasifikačních systémů primárně zaměřených na morfologii hřebenu.[2][3]

Tvarosloví příčných liparských hřebenů
MorfologiePopisPříklad obrázkuZdroj obrazu HiRISE
JednoduchýRovné paralelní hřebeny
Simple TARs.jpg
https://www.uahirise.org/ESP_045814_1520
RozeklanýRovné paralelní hřebeny s rozvětvením
Forked TARs.jpg
https://www.uahirise.org/ESP_045814_1520
KlikatáKlikaté, ale nepřekrývající se hřebeny
Sinuous TARs.jpg
https://www.uahirise.org/PSP_002824_1355
BarchanRelativně krátké hřebeny ohnuté na ~ 90 - 150 °
Barchan TARs.jpg
https://www.uahirise.org/ESP_036410_1810
SíťovéVysoce spojené hřebenové hřebeny, které tvoří uzavřené nepravidelné polygonální tvary
Networked TARs.jpg
https://www.uahirise.org/PSP_002824_1355
Opeřený[2][31][32]*Velký primární hřeben s menšími sekundárními hřebeny přibližně kolmými k hlavnímu hřebenu

* Založeno v literatuře, ale nebylo rozpoznáno jako zřetelná morfologie

Formace

Existují konkurenční hypotézy o tvorbě TAR.[2][19][26][28][29][30][33][34] Pro menší TAR (amplituda <1 m) byly navrženy vlnky granulí pokryté monovrstvou hrubých milimetrových částic[22][33][35][36] zatímco pokrytý prachem couvací duny byly navrženy pro TAR s amplitudou> 1 m.[37][30]

Minulé klima

Porozumění tvorbě a vývoji TAR by mohlo nabídnout pohled na větry, které je stvořily.[38] Tyto závěry by zase mohly mít další vhled do minulosti větrné vzory, atmosférické kompozice, a klimatická dynamika obecně na Mars.[38] Relikvární aolické rysy existují na Zemi a jsou užitečným záznamem místních a atmosférických podmínek, ale rychlých míry eroze na Zemi vymazat větrné prvky starší než přibližně Poslední ledové maximum.[39][40][41][42] Míry resurfacingu jsou na Marsu mnohem pomalejší, takže TARs mohly zachovat podmínky podstatně dále v EU Marťanská minulost.

Současná aktivita

Studie z roku 2020 našla důkaz, že některé izolované TAR mohou být stále minimálně aktivní (tj. Hřebenové hřebeny, které se pohybují nebo se mění), ale literatura naznačuje, že většina TAR je nehybná.[43] Například byly pozorovány duny přecházející přes TARs beze změny podkladových TAR po průchodu duny.[1][2]

Obrázky TAR

  • Yardangs, jak to vidí HiRISE pod Program HiWish. Poloha je Arsinoes Chaos. Následující obrázek ukazuje část tohoto zvětšeného tak, aby bylo vidět TAR.

  • Detail yardangů, jak jej viděla HiRISE v rámci programu HiWish. Šipky ukazují na pískové hřebeny, které se nazývají „příčné aeolianské hřebeny“ (TAR).

  • Vrstvy v depresi v kráteru, jak je vidí HiRISE v rámci programu HiWish Speciální typ zvlnění písku zvaný příčné aolické hřebeny, TAR, jsou viditelné a označené. Poloha je Hellas Planitia v Noachis čtyřúhelník.

  • Blízký, barevný pohled na neobvyklé příčné větrné hřebeny, TAR, jak je viděla HiRISE v rámci programu HiWish. Tyto funkce mohly mít různé lokální větry, aby vytvořily vlnité vrcholy.

  • Bližší pohled na TAR s vlnami, jak jej vidí HiRISE v rámci programu HiWish

  • Zavřít, barevný pohled na TAR v kanálu, jak jej vidí HiRISE v rámci programu HiWish

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Berman, Daniel C .; Balme, Matthew R .; Rafkin, Scot C.R .; Zimbelman, James R. (2011). „Příčné liparské hřebeny (TAR) na Marsu II: Distribuce, orientace a věky“. Icarus. 213 (1): 116–130. doi:10.1016 / j.icarus.2011.02.014. ISSN  0019-1035.
  2. ^ A b C d E F G h i Balme, Matt; Berman, Daniel C .; Bourke, Mary C .; Zimbelman, James R. (2008). „Příčné Liparské hřebeny (TAR) na Marsu“. Geomorfologie. 101 (4): 703–720. doi:10.1016 / j.geomorph.2008.03.011. ISSN  0169-555X.
  3. ^ A b C d Wilson, Sharon A. (2004). „Povaha a fyzikální vlastnosti příčných větrných hřebenů na Marsu závislých na zeměpisné šířce“. Journal of Geophysical Research. 109 (E10): E10003. doi:10.1029 / 2004JE002247. ISSN  0148-0227.
  4. ^ Bridges, N. T .; Bourke, M. C .; Geissler, P.E .; Banks, M. E.; Colon, C .; Diniega, S .; Golombek, M. P .; Hansen, C. J .; Mattson, S .; McEwen, A. S .; Mellon, M. T. (2012). „Planetový pohyb písku na Marsu“. Geologie. 40 (1): 31–34. doi:10.1130 / G32373.1. ISSN  0091-7613.
  5. ^ Geissler, Paul E .; Wilgus, Justin T. (2017). „Morfologie příčných aolických hřebenů na Marsu“. Liparský výzkum. 26: 63–71. doi:10.1016 / j.aeolia.2016.08.008.
  6. ^ Geissler, Paul E. (2014). „Zrození a smrt příčných větrných hřebenů na Marsu: Příčné větrné hřebeny na Marsu“. Journal of Geophysical Research: Planets. 119 (12): 2583–2599. doi:10.1002 / 2014JE004633.
  7. ^ Wilson, Sharon A. (2015), Hargitai, Henrik; Kereszturi, Ákos (eds.), „Příčný Liparský hřeben (TAR)“, Encyclopedia of Planetary Landforms, New York, NY: Springer, str. 2177–2185, doi:10.1007/978-1-4614-3134-3_380, ISBN  978-1-4614-3134-3, vyvoláno 2020-09-16
  8. ^ A b Vriend, N. M .; Jarvis, P. A. (2018). „Mezi vlnou a dunou“. Fyzika přírody. 14 (7): 641–642. doi:10.1038 / s41567-018-0113-0. ISSN  1745-2473.
  9. ^ WILSON, IAN G. (1972). „AEOLIAN BEDFORMS - ICH VÝVOJ A PŮVODY“. Sedimentologie. 19 (3–4): 173–210. doi:10.1111 / j.1365-3091.1972.tb00020.x. ISSN  0037-0746.
  10. ^ Cooper, William S. (1958), „POBŘEŽNÍ PÍSKOVÉ DUNY OREGONU A WASHINGTONU“, Paměti Geological Society of America, Geologická společnost Ameriky, 72, s. 1–162, doi:10.1130 / mem72-p1, vyvoláno 2020-09-15
  11. ^ G. Kocurek, M. Townsley, E. Yeh, K. (1992). „Vývoj dun a dunových polí na Padre Island v Texasu s důsledky pro ukládání meziřádků a akumulaci řízenou vodním stolem“. SEPM Journal of Sedimentary Research. Sv. 62. doi:10.1306 / d4267974-2b26-11d7-8648000102c1865d. ISSN  1527-1404.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  12. ^ A b Bagnold, R. A. (2012). Fyzika foukaného písku a pouštních dun. Dover Publications. ISBN  1-306-35507-9. OCLC  868966351.
  13. ^ Werner, B. T. (1995). „Eolianské duny: počítačové simulace a interpretace atraktorů“. Geologie. 23 (12): 1107–1110. doi:10.1130 / 0091-7613 (1995) 0232.3.CO; 2. ISSN  0091-7613.
  14. ^ Anderson, R (1990). „Eolianské vlnky jako příklady samoorganizace v geomorfologických systémech“. Recenze vědy o Zemi. 29 (1–4): 77–96. doi:10.1016 / 0012-8252 (0) 90029-U.
  15. ^ Boulton, J. Wayne (1997). Kvantifikace morfologie aolických nárazových vln vytvořených v přirozeném dunovém prostředí. National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada. OCLC  654186636.
  16. ^ A b Sharp, Robert P. (1963). „Wind Ripples“. The Journal of Geology. 71 (5): 617–636. doi:10.1086/626936. ISSN  0022-1376.
  17. ^ A b Wang, Peng; Zhang, Jie; Huang, Ning (2019). „Teoretický model pro větrné vlnky polydisperzní písek“. Geomorfologie. 335: 28–36. doi:10.1016 / j.geomorph.2019.03.013.
  18. ^ Zimbelman, J. R .; Williams, S.H. (2007-07-01). „Hodnocení procesů formování příčných lipanských hřebenů na Marsu“. 1353: 3047. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  19. ^ A b Shockey, K. M .; Zimbelman, J. R. (2012-09-20). „Analýza příčných aeolských hřebenových profilů odvozených z HiRISE snímků Marsu“. Procesy a formy zemského povrchu. 38 (2): 179–182. doi:10.1002 / zvláště 3316. ISSN  0197-9337.
  20. ^ Bourke, M.C .; Balme, M .; Beyer, R.A .; Williams, K. K.; Zimbelman, J. (2006). „Srovnání metod použitých k odhadu výšky písečných dun na Marsu“. Geomorfologie. 81 (3–4): 440–452. doi:10.1016 / j.geomorph.2006.04.023. ISSN  0169-555X.
  21. ^ Claudin, Philippe; Andreotti, Bruno (2006). „Zákon o změně měřítka pro Liparské duny na Marsu, Venuši, Zemi a pro podmořské vlnky“. Dopisy o Zemi a planetách. 252 (1–2): 30–44. doi:10.1016 / j.epsl.2006.09.004. ISSN  0012-821X.
  22. ^ A b Williams, S. H .; Zimbelman, J. R .; Ward, A. W. (2002). „Velké vlny na Zemi a Marsu“. 33. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  23. ^ Fenton, Lori K .; Bandfield, Joshua L .; Ward, A. Wesley (2003). „Liparské procesy v Proctor Crater na Marsu: sedimentární historie analyzovaná z více datových sad“. Journal of Geophysical Research: Planets. 108 (E12). doi:10.1029 / 2002je002015. ISSN  0148-0227.
  24. ^ Fenton, Lori K .; Mellon, Michael T. (2006). „Tepelné vlastnosti písku ze spektrometru Thermal Emission Spectrometer (TES) a Thermal Emission Imaging System (THEMIS): Prostorové variace v dunovém poli Proctor Crater na Marsu“. Journal of Geophysical Research. 111 (E6). doi:10.1029 / 2004je002363. ISSN  0148-0227.
  25. ^ Presley, Marsha A .; Christensen, Philip R. (1997-03-25). „Měření tepelné vodivosti částicových materiálů 1. Přehled“. Journal of Geophysical Research: Planets. 102 (E3): 6535–6549. doi:10.1029 / 96JE03302.
  26. ^ A b de Silva, S.L .; Spagnuolo, M. G .; Bridges, N. T .; Zimbelman, J. R. (2013-10-31). „Megaripple argentinské Puny se štěrkovým pláštěm: model jejich původu a růstu s důsledky pro Mars“. Bulletin americké geologické společnosti. 125 (11–12): 1912–1929. doi:10.1130 / b30916.1. ISSN  0016-7606.
  27. ^ Montgomery, David R .; Bandfield, Joshua L .; Becker, Scott K. (2012). „Periodické vyvýšeniny na Marsu“. Journal of Geophysical Research: Planets. 117 (E3): n / a – n / a. doi:10.1029 / 2011je003970. ISSN  0148-0227.
  28. ^ A b Foroutan, M .; Zimbelman, J. R. (2016). „Mega-vlnky v Íránu: nový analog pro příčné aolské hřebeny na Marsu“. Icarus. 274: 99–105. doi:10.1016 / j.icarus.2016.03.025. ISSN  0019-1035.
  29. ^ A b Foroutan, M .; Steinmetz, G .; Zimbelman, J.R .; Duguay, CR (2019). „Megaripples at Wau-an-Namus, Libya: a new analog for similar features on Mars“. Icarus. 319: 840–851. doi:10.1016 / j.icarus.2018.10.021. ISSN  0019-1035.
  30. ^ A b C Zimbelman, James R .; Scheidt, Stephen P. (2014). „Přesná topografie reverzní písečné duny v Bruneau Dunes, Idaho, jako analoga pro příčné liparské hřebeny na Marsu“. Icarus. 230: 29–37. doi:10.1016 / j.icarus.2013.08.004. ISSN  0019-1035.
  31. ^ Berman, Daniel C .; Balme, Matthew R .; Michalski, Joseph R .; Clark, Stacey C .; Joseph, Emily C.S. (2018). „Vyšetřování příčných liparských hřebenů na Marsu ve vysokém rozlišení“. Icarus. 312: 247–266. doi:10.1016 / j.icarus.2018.05.003.
  32. ^ Bhardwaj, Anshuman; Sam, Lydia; Martin-Torres, F. Javier; Zorzano, Maria-Paz (2019). „Distribuce a morfologie příčných liparských hřebenů na přistávací ploše ExoMars 2020“. Dálkový průzkum Země. 11 (8): 912. doi:10,3390 / rs11080912. ISSN  2072-4292.
  33. ^ A b Hugenholtz, Chris H .; Barchyn, Thomas E .; Boulding, Adam (2017). „Morfologie příčných aolických hřebenů (TAR) na Marsu z velkého vzorku: Další důkazy o původu megaripple?“. Icarus. 286: 193–201. doi:10.1016 / j.icarus.2016.10.015. ISSN  0019-1035.
  34. ^ Montgomery, David R .; Bandfield, Joshua L .; Becker, Scott K. (2012). „Periodické vyvýšeniny na Marsu“. Journal of Geophysical Research: Planets. 117 (E3): n / a – n / a. doi:10.1029 / 2011je003970. ISSN  0148-0227.
  35. ^ Lämmel, Marc; Meiwald, Anne; Yizhaq, Hezi; Tsoar, Haim; Katra, Itzhak; Kroy, Klaus (2018-04-30). „Liparské třídění písku a tvorba megaripple“. Fyzika přírody. 14 (7): 759–765. doi:10.1038 / s41567-018-0106-z. ISSN  1745-2473.
  36. ^ Wilson, S. A .; Zimbelman, J. R .; Williams, S.H. (2003-03-01). „Large Aeolian Ripples: Extrapolations from Earth to Mars“. 34. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  37. ^ Zimbelman, James R. (2010). „Příčné liparské hřebeny na Marsu: první výsledky ze snímků HiRISE“. Geomorfologie. 121 (1–2): 22–29. doi:10.1016 / j.geomorph.2009.05.012. ISSN  0169-555X.
  38. ^ A b Gardin, Emilie; Allemand, Pascal; Quantin, Cathy; Silvestro, Simone; Delacourt, Christophe (2012). „Dunová pole na Marsu: zapisovatelé změny klimatu?“. Planetární a kosmická věda. Titan Through Time: Workshop o formaci, vývoji a osudu Titanu. 60 (1): 314–321. doi:10.1016 / j.pss.2011.10.004. ISSN  0032-0633.
  39. ^ NÁPOJ, CARRIE; KOCUREK, GARY; EWING, RYAN C .; LANCASTER, NICHOLAS; MORTHEKAI, P .; SINGHVI, ASHOK K .; MAHAN, SHANNON A. (2006). „Vývoj prostorově rozmanitých a složitých vzorů dunových polí: Gran Desierto Dune Field, Sonora, Mexiko“. Sedimentologie. 53 (6): 1391–1409. doi:10.1111 / j.1365-3091.2006.00814.x. ISSN  0037-0746.
  40. ^ KOCUREK, GARY; HAVHOLM, KAREN G .; DEYNOUX, MAX; BLAKEY, RONALD C. (1991). „Sloučené akumulace vyplývající z klimatických a eustatických změn, Akchar Erg, Mauritánie“. Sedimentologie. 38 (4): 751–772. doi:10.1111 / j.1365-3091.1991.tb01018.x. ISSN  0037-0746.
  41. ^ Swezey, Christopher S. (2003). „Pozdní pleistocénní a holocénní duny a větrné režimy v poušti Západní Sahary v Mauritánii: Komentovat a odpovídat“. Geologie. 31 (1): e18 – e18. doi:10.1130 / 0091-7613-31.1.e18. ISSN  1943-2682.
  42. ^ Wolfe, Stephen A .; Huntley, David J .; Ollerhead, Jeff (2006-07-18). „Relict Late Wisconsinan Dune Fields of the Northern Great Plains, Canada *“. Paleoenvironmentments. 58 (2–3): 323–336. doi:10.7202 / 013146ar. ISSN  1492-143X.
  43. ^ Silvestro, S .; Chojnacki, M .; Vaz, D. A .; Cardinale, M .; Yizhaq, H .; Esposito, F. (2020). „Megaripple Migration on Mars“. Journal of Geophysical Research: Planets. 125 (8). doi:10.1029 / 2020JE006446. ISSN  2169-9097.