På Mars, vind regler. Vind har format den röda planets landskap i miljarder år och fortsätter att göra det idag. Studier som använder både en NASA -orbiter och en rover avslöjar dess effekter på skalor stora till små på de konstigt strukturerade landskapen i Gale Crater.

NASAs Curiosity Mars -rover, på den nedre sluttningen av Mount Sharp - ett skiktat berg inne i kratern - har påbörjat en andra kampanj för att undersöka aktiva sanddyner på bergets nordvästra flank. Rovern har också observerat virvelvindar som bär damm och kontrollerat hur långt vinden rör sandkorn på en enda dag.

Gale-kraterobservationer av NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter har bekräftat långsiktiga mönster och hastigheter för vinderosion som hjälper till att förklara det märkliga att ha ett skiktat berg mitt i en slagkrater.

"Orbiterperspektivet ger oss den större bilden-på alla sidor av Mount Sharp och det regionala sammanhanget för Gale Crater. Vi kombinerar det med de lokala detaljerna och grundsanningen vi får från rovern, "sa Mackenzie Day vid University of Texas, Austin, huvudförfattare till en forskningsrapport i tidskriften Icarus om vindens dominerande roll i Gale.

De kombinerade observationerna visar att vindmönster i kratern idag skiljer sig från när vindar från norr tog bort materialet som en gång fyllde utrymmet mellan Mount Sharp och kraterkanten. Nu, Själva Mount Sharp har blivit en viktig faktor för att bestämma lokala vindriktningar. Vinden formade berget; nu formar berget vinden.

Mars atmosfär är ungefär hundra gånger tunnare än jordens, så vindar på Mars utövar mycket mindre kraft än vindar på jorden. Tiden är den faktor som gör Mars -vindar så dominerande när det gäller att forma landskapet. De flesta krafter som formar jordens landskap - vatten som urholkar och rör sediment, tektonisk aktivitet som bygger berg och återvinner planetens skorpa, aktiv vulkanism - har inte påverkat Mars särskilt mycket i miljarder år. Sand transporteras av vind, även om det är sällan kan kväva bort Mars -landskap under så mycket tid.

Hur man gör ett skiktat berg

Gale Crater föddes när påverkan av en asteroid eller komet för mer än 3,6 miljarder år sedan grävde ut ett bassäng som var nästan 160 kilometer brett. Sediment inklusive stenar, sand och silt fyllde senare bassängen, några levereras av floder som rann in från högre mark som omger Gale. Nyfikenhet har hittat bevis på den våta eran från mer än 3 miljarder år sedan. En vändpunkt i Gales historia - när nettoackumulering av sediment vändes till nätborttagning genom vinderosion - kan ha sammanfallit med en viktig vändpunkt i planetens klimat när Mars blev torrare, Dag noterad.

Forskare föreslog första gången år 2000 att högen i mitten av Gale -kratern är en rest från vind som tärde det som hade varit ett helt fyllt bassäng. Det nya verket beräknar att den stora mängden material som tas bort - cirka 15, 000 kubikmil (64, 000 kubik kilometer) - överensstämmer med orbitalobservationer av vindens effekter i och runt kratern, när det multipliceras med en miljard eller fler år.

Annan ny forskning, med nyfikenhet, fokuserar på modern vindaktivitet i Gale.

Rovern den här månaden undersöker en typ av sanddyner som skiljer sig i form från sanddyner som uppdraget undersökte i slutet av 2015 och början av 2016. Halvmåneformade sanddyner var inslaget i den tidigare kampanjen-den första närstudien någonsin av aktiva sanddyner någon annanstans än jorden. Uppdragets andra sandkampanj är vid en grupp bandformade linjära sanddyner.

"I dessa linjära sanddyner, sanden transporteras längs bandbanan, medan bandet kan svänga fram och tillbaka, sida till sida, "sa Nathan Bridges, en Curiosity science teammedlem vid Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland.

Säsongen på Gale Crater är nu sommar, den blåsigaste tiden på året. Det är den andra huvudsakliga skillnaden från den första dynkampanjen, utförs under mindre blåsig marsvinter.

"Vi håller nyfikenheten upptagen i ett område med mycket sand under en säsong när det blåser mycket vind, "sa Curiosity Project Scientist Ashwin Vasavada från NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien. "En aspekt vi vill lära oss mer om är vindens effekt på att sortera sandkorn med olika sammansättning. Det hjälper oss att tolka både moderna sanddyner och gamla sandstenar."

Innan Nyfikenhet går längre upp på Mount Sharp, uppdraget kommer att bedöma rörelsen av sandpartiklar vid de linjära sanddynerna, undersöka krusningsformer på sanddynernas yta, och bestäm kompositionblandningen av dynmaterialet.

Skiftande sand och 'Dust Devils'

Bilder tagna en dag från samma bit mark, inklusive några nya par från den nedåtvända kameran som spelade in roverens landningsdag, visa små ringar av sand som rör sig cirka 2,5 cm nedåt i vinden.

Under tiden, virvelvindar som kallas "dammdjävlar" har registrerats som rör sig över terräng i kratern, i sekvenser av eftermiddagsbilder tagna med flera sekunders mellanrum.

Efter att ha genomfört de planerade sanddynobservationerna och mätningarna, Nyfikenhet kommer att fortsätta söderut och uppför mot en ås där mineralet hematit har identifierats från Mars Reconnaissance Orbiter -observationer. Nyfikenhetsvetenskapsteamet har beslutat att kalla denna anmärkningsvärda funktion för "Vera Rubin Ridge, "till minne av Vera Cooper Rubin (1928-2016), vars astronomiska observationer gav bevis för existensen av universums mörka materia.

När Curiosity fokuserar på sanddynerna, roveringenjörer analyserar resultaten av diagnostiska tester på borrmatningsmekanismen, som driver borrkronan in och ut under processen att samla provmaterial från en sten. En möjlig orsak till ett intermittent problem med mekanismen är att en platta för bromsning av rörelsen kan blockeras, kanske på grund av ett litet skräp, motstå att bromsen släpps. De diagnostiska testerna är utformade för att vara användbara för att planera det bästa sättet att återuppta användningen av borren.

Rover-teamet undersöker också varför linsskyddet på Curiositys armmonterade Mars Hand Lens Imager (MAHLI) inte öppnades helt som svar på kommandon den 24 februari. Armen har höjts för att minimera risken för att vindburen sand når linsen medan locket är delvis öppet. Diagnostiska tester av linsskyddet är planerade denna vecka.

Under det första året efter Curiositys landning 2012 i Gale Crater, uppdraget uppfyllde sitt huvudmål genom att finna att regionen en gång erbjöd miljöförhållanden som var gynnsamma för mikrobiellt liv. Villkoren i långlivade gamla sötvattensmiljöer på Mars-sjön inkluderade alla de viktigaste kemiska elementen som behövs för livet som vi känner det, plus a chemical source of energy that is used by many microbes on Earth. The extended mission is investigating how and when the habitable ancient conditions evolved into conditions drier and less favorable for life.

• 
•