• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Mars:Vi kan ha löst mysteriet om hur dess jordskred bildas

    Kredit:NASA

    Vissa jordskred på Mars verkar trotsa en viktig fysiklag. "Lång, rasskred" bildas av enorma volymer sten och jord som rör sig nedför sluttningar, till stor del på grund av tyngdkraften. Men deras makt är svår att redogöra för. Med volymer som överstiger Empire State Building, de rör sig i höga hastigheter på upp till 360 kilometer i timmen över plana ytor i upp till tiotals kilometer.

    Detta verkar tyda på att det inte finns någon eller mycket liten friktion. Friktion är den grundläggande fysiska kraften som motstår rörelse hos en yta som glider i förhållande till en annan. Bristen på friktion i dessa långa jordskred - jämfört med normalt, kortare — är jämförbart med att plötsligt tappa greppet när du kör en bil på en våt eller isig yta:du drar i rasterna, men du stannar långt bortom det du tänkt dig.

    För att förklara denna gåta, forskare har föreslagit att dessa jordskred måste ha skett vid en tidpunkt då området var täckt av is. Men i vår senaste tidning, publicerad i Nature Communications, vi har kommit med ett annat svar. Resultaten kan hjälpa oss att skydda oss mot skadliga jordskred – både på Mars och på jorden.

    Geologer har diskuterat det udda beteendet hos jordskred på mars sedan de först identifierades för nästan ett halvt sekel sedan. Dessa typer av jordskred har också inträffat på jorden i dess geologiska historia, men eftersom vår planet är aktiv med erosion, atmosfärisk väderpåverkan (vind, regn och så vidare), vegetationstäcke och plattektonik, deras bevis kan maskeras om de inte raderas helt.

    Detta är anledningen till att vi studerar länge, jordskred på andra planeter i vårt solsystem. Det finns faktiskt ett antal fördelar med att göra det. På den röda planeten, jordskred och deras morfologiska egenskaper är välbevarade i miljontals år på grund av den minskade erosionshastigheten och frånvaron av vegetation och plattektonik.

    Vi har nu också tillgängliga satellitbilder av Mars yta med en upplösning som är bättre än vad vi har för vissa regioner här på jorden. Som ett resultat, vi kan utföra observationer och mätningar som inte är så givna på vår planet.

    Cerberus Fossae, med branta sluttningar med aktiva jordskred. Kredit:NASA

    Nya fynd

    Valles Marineris på Mars är en 4, 000 km lång, rak kanjon, så djupt som 8 km. Det ligger strax söder om Mars ekvator, där extraordinära exempel på långa, runut skred förekommer. I vår studie, vi fokuserade på ett av de bäst bevarade jordskreden – med en storlek som liknar hela delstaten Rhode Island i USA.

    Skredet visar långa åsar som sträcker sig i rörelseriktningen under nästan hela fyndighetens längd. Såsom nämnts, dessa åsar har tidigare tolkats vara ett resultat av underliggande is vid tiden för skredet. Denna hypotes stöds av det faktum att liknande strukturer har observerats på jordskred på glaciärer.

    Baserat på denna likhet, närvaron av åsarna på marsjordskred har använts för att stödja teorin att Mars en gång var täckt av is. Men förekomsten av glaciärer och deras tidpunkt på en sådan breddgrad på mars diskuteras hett. Vad mer, det är fortfarande oklart vilka exakta mekanismer som skapade dessa åsar under istiden.

    För att undersöka om det kan finnas andra förklaringar, vi gjorde datormodeller av jordskredet som kallas "digital elevation"-modeller. Dessa är 3D-representationer av terräng, hämtade från högupplösta satellitbilder och terrängens höjddata. Från dessa uppgifter, vi kunde beräkna tjockleken på jordskreden, åsarnas längd, deras höjd och deras våglängd - det är avståndet från krön till krön mellan två åsar bredvid varandra.

    Vi visade att åsarnas våglängd konstant är två till tre gånger värdet på skredets tjocklek. Detta samband har tidigare bara visats i laboratorieexperiment – ​​som inte involverar is – och vårt resultat är det första fältbeviset.

    Detta tyder på att is inte är en nödvändig förutsättning för bildandet av de långa åsarna. Istället, vi föreslår att åsarna kunde ha bildats i höga hastigheter på grund av underliggande lager av instabila, lätta stenar. Dessa lager skulle ha skapats av vibrationer och kollisioner av stenpartiklar i botten av rutschbanan med den grova ytan av dalen. Detta skulle ha initierat en "konvektionsprocess" - överföring av värme genom rörelse - som fick övre tätare och tyngre lager av sten att falla och lättare stenar att resa sig.

    När vi väl hade tagit hänsyn till denna mekaniska instabilitet – och kopplat den till rörelsen med en fenomenal hög hastighet av rutschbanan – kunde vi visa att virvlar som sträckte sig i riktningen för skredets rörelse genererades, ger upphov till de långa åsar som vi observerar på skredets yta.

    Fynden är viktiga. På jorden, den ofullständiga registreringen av sådana katastrofala händelser kan leda till feltolkningar och förbiseende av risken för dessa jordskred. Men, som de hände förr, de kommer att hända i framtiden, utgör en stor risk för infrastrukturer och människors liv.

    Att vända blicken längre bort för att förstå vad som finns nära oss är ibland en fundamental förändring av perspektiv. Men, som vi vet sker det fortfarande jordskred på Mars, dessa studier kommer att fastställa bakgrundskunskapen för riskreducering av mänskliga bosättningar på Mars, oavsett hur långt fram i tiden de är fortfarande.

    Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com