Mars’ta Toz Çığ

Bilim adamları onlarca yıldır kara toprak kaymalarını gözlemliyorlar. Mars eğim çizgileri denir. İlk olarak 1970’lerde Viking yörüngeleri tarafından görüldü, o zamandan beri her yörünge görevi onları gözlemledi, ancak eğim çizgilerinin arkasındaki mekanizma hararetli bir şekilde tartışıldı: Kızıl Gezegendeki su aktivitesinden mi kaynaklanıyor, yoksa bir şeklin sonucu mu? kuru mekaniği?

Mars Reconnaissance Orbiter’daki HiRISE kamerası tarafından görülen Büyük Darbe Tetiklemeli Toz Çığ. Kredi: NASA/JPL/Arizona Üniversitesi

Önde gelen adayın “kuru” olduğu ortaya çıktı. Ancak Mars Odyssey misyonuna sahip bilim adamları, eğim çizgilerinin arkasında ek bir suçlu olduğunu doğruladılar: karbondioksit donması.

Eğim çizgileri genellikle kraterlerin duvarlarında veya tepelerin veya dağların kenarlarında görülür. Önceki çalışmalar, bir yamaçtaki Mars tozu ve kayalarının, geçen bir toz şeytanı kadar küçük bir şey tarafından, hatta doğru yerde bir çarpma olayı tarafından yerinden oynatılabileceğini belirlemişti. Bu olaylar Mars’ta kuru toz çığlarına neden olur.

Diğer çalışmalar, karbondioksit donunun süblimleşmesinin kayaları yerinden oynatarak çığa neden olabileceğini ima etti, ancak şimdi Odyssey uzay aracından gelen görüntüler ve veriler kesin kanıt buldu.

Odyssey 2001’den beri yörüngede ve bu da onu en uzun süredir devam eden Mars görevi yapıyor. Uzay aracının şu anki yörüngesi, gezegene yerel Mars saatiyle sabah 7’de benzersiz bir bakış sağlıyor; bu, – Dünya’da olduğu gibi – don aktivitesini gözlemlemek için mükemmel bir zaman.

Geçen yıl, bilim adamları, Odyssey’deki görünür ışık kamerası tarafından çekilen görüntülerde, yükselen Güneş tarafından aydınlatılan hayaletimsi mavi ve beyaz renkli don gördüklerine şaşırdılar. Ancak Odyssey, Termal Emisyon Görüntüleme Sistemini (THEMIS) de taşıyor ve bu ısıya duyarlı kamera, donun, görünür ışıklı kamera tarafından hiçbirinin görülmediği alanlar da dahil olmak üzere, daha yaygın olarak ortaya çıktığını gösterdi.

NASA’nın 2001 Odyssey yörünge aracındaki Termal Emisyon Görüntüleme Sistemi (THEMIS) kamerasından alınan bu görüntülerde, büyük ölçüde karbondioksitten oluşan Mars yüzeyinin donması mavimsi beyaz görünüyor. THEMIS, hem insan gözünün algılayabileceği görünür ışıkta hem de ısıya duyarlı kızılötesinde görüntüler alır. Kredi: NASA/JPL-Caltech/ASU

Sylvain Piqueux, “Odyssey’nin sabah yörüngesi muhteşem fotoğraflar üretiyor” dedi. NASAGazeteyi yöneten Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı. “Yüzey boyunca uzanırken gün doğumunun uzun gölgelerini görebiliriz.”

NASA, Mars’ın çok az atmosferi olduğu için (Dünya’nın yoğunluğunun sadece %1’i), Güneş’in bir gecede oluşan donları hızla ısıttığını söylüyor. Kuru buz, erimek yerine dakikalar içinde atmosfere buharlaşır.

Jet Propulsion Laboratuvarı’nda Piqueux ile birlikte çalışan bir stajyer olan Lucas Lange, ilk olarak, yüzeyde görünmeyen birçok yerde THEMIS’in soğuk sıcaklık imzasını fark etti. Bu sıcaklıklar yeraltında sadece onlarca mikron gibi görünüyordu – yüzeyin “altında” bir insan saçının genişliğinden daha az.

“Eğim çizgileri” olarak da bilinen bu koyu çizgiler, Mars’ın Acheron Fossae adlı bir bölgesindeki toz çığlarından kaynaklandı. NASA’nın Mars Keşif Yörünge Aracındaki HiRISE kamerası onları 3 Aralık 2006’da yakaladı. Kredi: NASA/JPL-Caltech/UArizona

Lange bir basın açıklamasında, “İlk düşüncemiz buzun oraya gömülebileceğiydi” dedi. “Mars’ın kutuplarının yakınında kuru buz bol, ancak gezegenin ekvatoruna daha yakından bakıyorduk, burada genellikle kuru buz donunun oluşması için çok sıcak.”

Aynı alanlarda, eğim çizgileri ve hatta daha büyük toprak kaymaları gözlendi. Ekip, makalelerinde şunları açıklıyor:

“Gündoğumunda, regolit içindeki süblimasyon kaynaklı rüzgarlar, bazen tek tek toz tanelerini yerinden oynatacak kadar güçlüdür, dik yamaçlarda toz çığlarını başlatır ve sürdürür, eğim çizgileri olarak bilinen zemin özelliklerini oluşturur. Bu model, CO2 donma döngüsünün sadece yüksek veya kutupsal enlemlerde değil, tüm enlemlerde aktif bir jeomorfolojik ajan olduğunu ve muhtemelen yüzeyde hareketli toz rezervuarlarını koruyan kilit bir faktör olduğunu öne sürüyor.”

Yazarlar, “kirli don” dedikleri şeyi gördüklerini söylediler – görünür ışıkta onu gizleyen, ancak kızılötesi görüntülerde olmayan ince toz tanecikleriyle karıştırılmış kuru buz donu. Kirli donun, Mars yamaçlarında 3.300 fit (1.000 metre) veya daha fazla uzayabilen karanlık çizgilerin bazılarını da açıklayabileceğinden şüpheleniyorlar. Çizgilerin, esasen, yörünge görüntülerinde ortaya çıkan, gezegen boyunca dağları yavaşça yeniden şekillendiren toz çığlarından kaynaklandığını biliyorlardı.

Ya böyle bir çığın gerçekleştiğine tanık olmak için orada olsaydınız? Bilim adamları, bu toz çığlarının muhtemelen arkalarında kabarık bir malzeme izi bırakan, yeri saran bir toz nehri gibi göründüğünü düşündüklerini söylediler. Toz birkaç saat boyunca yokuş aşağı hareket ettikçe, altta daha koyu renkli madde çizgileri ortaya çıkıyor.

Flagstaff’taki Northern Arizona Üniversitesi’nde makalenin ortak yazarı Chris Edwards, “Mars’a her bir görev gönderdiğimizde, egzotik yeni süreçler keşfediyoruz” dedi. “Dünyada tam olarak bir yokuş çizgisi gibi bir şeye sahip değiliz. Mars’ı anlamak için Dünya’daki deneyimlerinizin ötesinde düşünmek zorundasınız.”

Orijinal olarak yayınlandı Bugün Evren.

Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için bkz. Mars’ta Görünmez Don ve Toz Çığlarının Gizemlerini Çözmek.

Referans: “Günlük CO2 Frost tarafından Mars Regolith’in Bahçelenmesi ve Eğim Çizgilerinin Oluşumu”, L. Lange, S. Piqueux, CS Edwards, 27 Mart 2022, Jeofizik Araştırma Dergisi: Gezegenler.
DOI: 10.1029/2021JE006988