Den här sekvensen av tre HiRISE-bilder från NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter visar tillväxten av ett förgrenat nätverk av tråg som skurits genom upptining av koldioxid under tre Mars-år. Denna process kan också bilda större radiellt mönstrade kanalegenskaper kända som "spindlar" från mars. . Kredit:NASA/JPL-Caltech/Univ. av Arizona
Erosionsskurna tråg som växer och förgrenar sig under flera marsår kan vara spädbarnsversioner av större funktioner som kallas Mars-spindlar, " som är radiellt mönstrade kanaler som endast finns i Mars södra polarområde.
Forskare som använder NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) rapporterar den första upptäckten av kumulativ tillväxt, från en marsvår till en annan, av kanaler som härrör från samma upptining-koldioxid-process som tros bilda de spindelliknande egenskaperna.
Spindlarna varierar i storlek från tiotals till hundratals meter (eller meter). Flera kanaler konvergerar vanligtvis i en central grop, liknar benen och kroppen på en spindel. Under det senaste decenniet, Forskare har förgäves kollat med MRO:s High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) kamera för att se förändringar från år till år i dem.
"Vi har för första gången sett dessa mindre funktioner som överlever och sträcker sig från år till år, och så här börjar de större spindlarna, " sa Ganna Portyankina vid University of Colorado, Flyttblock. "Dessa är i sanddyner, så vi vet inte om de kommer att fortsätta att bli större eller försvinna under rörlig sand."
Sanddyner verkar vara en faktor i hur babyspindlarna bildas, men de kan också hindra många från att bestå genom de århundraden som behövs för att bli fullskaliga spindlar. Mängden erosion som behövs för att skulptera en typisk spindel, i den takt som bestäms av att observera aktiv tillväxt av dessa mindre dalar, skulle kräva mer än tusen marsår. Det är enligt en uppskattning av Portyankina och medförfattare i en ny artikel i tidskriften Ikaros . Ett marsår varar ungefär 1,9 jordår.
"Mycket av Mars ser ut som Utah om du tog bort all växtlighet, men 'spindlar' är en unik marsform, " sa Candice Hansen från Planetary Science Institute, Tucson, Arizona, en medförfattare till rapporten.
Dessa fem bilder från HiRISE -kameran på NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter visar olika Mars -funktioner med gradvis större storlek och komplexitet, allt tros bero på upptining av säsongsbetonad koldioxidis som täcker stora områden nära Mars sydpol under vintern. Kredit:NASA/JPL-Caltech/Univ. av Arizona
Koldioxidis, mer känd som "torris, "förekommer inte naturligt på jorden. På Mars, ark av den täcker marken under vintern i områden nära båda polerna, inklusive de sydpolära områdena med spindelrik terräng. Mörka fläktar dyker upp i dessa områden varje vår.
Hugh Kieffer från Space Science Institute i Boulder satte ihop dessa faktorer 2007 för att härleda processen som länkade dem:Vårsolsken penetrerar isen för att värma marken under, får lite koldioxid på botten av arket att tina till gas. Den fångade gasen bygger tryck tills en spricka bildas i inlandsisen. Gas bryter ut, och gas under isen rusar mot ventilen, ta upp partiklar av sand och damm. Detta eroderar marken och förser gejsern med partiklar som faller tillbaka till ytan, medvind, och framträda som den mörka vårens fans.
Denna förklaring har accepterats väl, men att faktiskt se en markerosionsprocess som så småningom kunde ge spindelformerna visade sig svårfångad. Sex år sedan, forskare som använder HiRISE rapporterade att små fåror förekom på sanddyner nära Mars nordpol på platser där utbrott genom torris hade avsatt vårfläktar. Dock, fårorna längst i norr försvinner inom ett år, uppenbarligen återfylld med sand.
De nyligen rapporterade trågen nära sydpolen finns också på vårfläktplatser. De har inte bara bestått och växt under tre Mars-år hittills, men de bildade också grenar när de sträckte sig. Förgreningsmönstret liknar den spindelaktiga terrängen.
"Det finns sanddyner där vi ser dessa dendritiska [eller grenande] dalar i söder, men i detta område, det finns mindre sand än runt nordpolen, ", sa Portyankina. "Jag tror att sanden är det som startar processen att hugga en kanal i marken."
Hårdare mark ligger under sanden. Att bilda en spindel kan kräva att slipen är mjuk nog att skäras, men inte så löst att det fyller på kanalerna, som i norr. Den nya forskningen belyser hur koldioxid formar Mars på ojordiska sätt.
MRO började kretsa kring Mars 2006. "Kombinationen av mycket högupplöst bildbehandling och uppdragets livslängd gör det möjligt för oss att undersöka aktiva processer på Mars som producerar detekterbara förändringar i tidsperioder av säsonger eller år, "sade MRO biträdande projektforskare Leslie Tamppari från NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien. "Vi får hela tiden överraskningar om hur dynamisk Mars är."
