Изображение предоставлено: UA
Спиральные впадины полярных ледяных шапок Марса были названы самыми загадочными формами рельефа Солнечной системы. Глубокие каньоны, выходящие из северного и южного полюсов Красной планеты, охватывают сотни миль. Ни одна другая планета не имеет таких структур.
Новая модель формирования желоба предполагает, что одного лишь нагрева и охлаждения достаточно для формирования необычных моделей. Предыдущие объяснения были сосредоточены на альтернативных циклах таяния и замораживания, но также требовали ветра или смены ледяных шапок.
«Я применил определенные параметры, которые подходили для Марса, и из этого вышли спирали, которые были не просто спиралями, а спиралями, которые имели ту же форму, которую мы видим на Марсе». сказал Джон Пеллетье, доцент кафедры наук о Земле в университете Аризоны в Тусоне. «У них было правильное расстояние, у них была правильная кривизна, у них были правильные отношения друг с другом».
Его доклад «Как образуются спиральные впадины на Марсе?» Опубликован в апрельском номере журнала Geology. Одна из его компьютерных симуляций желобов украшает крышку.
Как ледяные каньоны, образованные по спирали, озадачили ученых с тех пор, как модель впервые была обнаружена космическим кораблем Викинг в 1976 году.
Пеллетье, геоморфолог, изучающий рельеф на Земле, такой как песчаные дюны и русла рек, любит природные узоры, которые регулярно располагаются.
Спирали отвечают всем требованиям, и, просматривая книгу по математическим закономерностям в биологии, он был поражен спиральной формой, образованной слизистыми формами. Он спрашивает, можно ли применять математическое уравнение, описывающее, как росла слизистая плесень, к геологическим процессам.
«Существует рецепт получения спиралей», - сказал он. Поэтому он попробовал это, используя информацию, описывающую ситуацию на Марсе.
Температура на Марсе ниже нуля большую часть года. По словам Пеллетье, в течение очень коротких периодов лета температура на полярных ледяных шапках становится достаточно высокой, чтобы позволить льду немного таять.
Он предполагает, что в течение этого времени трещины или трещины на поверхности льда, которые представляют собой крутой склон к солнцу, могут немного растаять, углубляя и расширяя трещину. Тепло от солнца также распространяется по льду.
Подобно тому, как кубики льда испаряются в морозильной камере на Марсе, тающий лед скорее испаряется, чем превращается в жидкую воду.
Водяной пар, когда он попадает на холодную тенистую сторону небольшого каньона, конденсируется и замерзает. Таким образом, каньон расширяется и углубляется, потому что одна сторона время от времени нагревается, а другая всегда остается холодной.
«Температура окружающей среды на Марсе как раз подходит для создания этой формы. И это не так нигде в Солнечной системе », - сказал он. «Спирали созданы потому, что плавление сфокусировано в определенном месте».
Пеллетье сказал, что дифференциальное плавление и замораживание являются ключом к формированию спиральных желобов Марса.
Поэтому он поместил математические описания циклов нагрева и охлаждения в уравнение генерации спирали и запустил компьютерное моделирование, чтобы предсказать, что произойдет за тысячи таких циклов. Он не включил ветер или движение полярных ледяных шапок в свою модель.
Компьютер создал шаблоны, которые соответствуют тому, что видели на Марсе, вплоть до недостатков в спиралях.
«Модель, которую я имею, предсказывает расстояние между этими вещами, как они изогнуты, и как они развиваются со временем, создавая спиральную особенность», - сказал он.
«Многие науки о планетах основаны на образованных предположениях об образах, которые мы видим. Мы не можем туда пойти, мы не можем проводить полевые эксперименты », - сказал он. «Разработка численных моделей дает убедительные предположения относительно того, что важно для создания формы, которую мы видим», и позволяет ученым проверить свои предположения, сказал он.
Источник: UA News Release
