Ruchome wydmy Marsa

0

Obserwacje dokonane przez sondę NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) wskazują na to, że między atmosferą a powierzchnią Marsa zachodzą niespodziewane interakcje. Wydmy, uważane za obiekty statyczne, przemieszczają się.

Jeszcze w lipcu 2009 roku naukowcy z dziedziny badań planetarnych na łamach “Geomorphology” podkreślali nieruchliwość większości marsjańskich wydm. Hipoteza ta opierała się na obserwacjach pól wydmowych na Antarktydzie – ze względu na zawarte w piasku lód i śnieg przesuwały się one o 1,5 metra na rok (dla porównania – wydmy na cieplejszych pustyniach pokonują dystans ok. 70 metrów rocznie). Przy założeniu, że podobne pokłady wodnego lub suchego lodu (powstałego z dwutlenku węgla) cementują cząstki piasku w wydmach Marsa, i dodatkowym uwzględnieniu rozrzedzonej atmosfery tej planety, wysnuto wniosek, że wydmy znajdujące się w tamtejszych regionach polarnych przez 70% roku pozostają nieruchome.

Wyniki analizy naukowej wskazywały na to, że np. wydmy na Meridiani Planum (równinie Meridiani) są nieruchome od 100 do 300 tysięcy lat. Co ciekawe, występuje tam wiatr, o czym można było się przekonać dzięki łazikowi Opportunity – ślady jego kół były z czasem zasypywane. Wysnuto hipotezę, że za brak ruchu charakterystycznych piaskowych “zmarszczek” odpowiadają ziarenka piasku o dużej średnicy, ok. 1-3 mm. Pomysł ten powstał na bazie… odkryć łazika Opportunity, który sfotografował takie ziarenka otulające szczelnym płaszczem wydmy i być może chroniące mniejsze drobiny piasku przed wiatrem.

Atmosfera Marsa jest rozrzedzona. Badania w tunelach wietrznych określiły minimalną prędkość wiatru, która pozwoliłaby na ruch wydm na Marsie – wynosi ona ok. 130 km/h, gdy na Ziemi dla przemieszczenia takiego samego materiału wystarczyłby wiatr o prędkości 16 km/h. Z tego też względu nie brano pod uwagę możliwości masowych ruchów wydm.

Dopiero po lądowaniu łazików Opportunity i Spirit, gdy ziarna piasku osiadły na panelach automatów, stwierdzono ponad wszelką wątpliwość, że piasek może być przenoszony przez wiatr.

Pozyskane w 2007 roku obrazy z instrumentu High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) sondy MRO jednoznacznie wskazywały na ruch piaskowych “fal” w jednym ze skupisk wydm. Ruchome wydmy sfotografowano w kalderze Nili Patera, znajdującej się w wulkanie tarczowym, którego pozostałością jest Syrtis Major. Wydmy rozciągające się na setki metrów tworzyły charakterystyczne wzory (zmarszczki), których przemieszczenie między 30 czerwca a 13 października 2007 roku wyniosło aż 2 metry. Jest to rekordowe przesunięcie, zważywszy na warunki atmosferyczne panujące na Czerwonej Planecie.

Przemieszczanie się wydm to nie to samo co wielkie burze pyłowe lub „dust devils” (pyłowe trąby powietrzne) na Marsie. Pył unoszony przez wiatr jest drobny. Poza tym w przypadku pyłowych burz – na przykład wielkiej burzy, która w 2001 roku pokryła szczelną warstwą chmur całą planetę – sam pył magazynuje energię dostarczaną przez Słońce. Burze wybuchają głównie po peryhelium, kiedy Mars znajduje się blisko Słońca, a pył pochłania wiele energii słonecznej.

Mars Reconnaissance Orbiter już wcześniej obserwował ruch wydm. Od marca 2006 roku do dziś z jego pokładu wykonano setki zdjęć powierzchni Czerwonej Planety za pomocą instrumentu HiRISE. Orbiter zarejestrował przemieszczenia wydm wynoszące wiele metrów, wzdłuż i wszerz całej planety.

Posiadając taką ilość informacji, można wysnuć całkiem prawdopodobną hipotezę, że na Marsie występują wystarczająco szybkie wiatry, by zmieniać położenie mniejszych lub zbudowanych z lżejszego materiału wydm. Zagadką pozostają wydmy statyczne, które nie zawsze musiały być nieruchome.

Możliwe, że nachylenie osi obrotu Marsa względem płaszczyzny orbity bardzo się zmienia, co w połączeniu z owalnym kształtem orbity może drastycznie wpływać na zmiany klimatu na tej planecie. Być może w przeszłości zestalony na biegunach dwutlenek węgla znajdował się w atmosferze, zwiększając jej gęstość i umożliwiając przemieszczanie się nawet największych wydm.

{youtube}U4QJO0r2K28{/youtube}
Dwuklatkowe animacje przedstawiają przemieszczenia marsjańskich wydm w różnych miejscach i różnych przedziałach czasowych. Zdjęcia, które wykorzystano do celów prezentacji pozyskano przez należącą do NASA sondę Mars Reconnaissance Orbiter. (Credits: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Ariz./JHUAPL)

Rozszerzenie wiadomości i źródła:

Astronomy Now: Martian sand dunes fixed in place
NASA/JPL: Mars Dunes: On the Move?
NASA Orbiter Catches Mars Sand Dunes in Motion
NASA Science: Planet Gobbling Dust Storms

Share.

Comments are closed.