Genom att se åt vilket håll vinden blåser, en expert på fluiddynamik vid University of Texas i Dallas har hjälpt till att föreslå en lösning på ett martianskt bergsmysterium.

Dr William Anderson, biträdande professor i maskinteknik vid Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science, medförfattare till ett papper publicerat i tidningen Fysisk granskning E som förklarar det vanliga Mars -fenomenet med ett berg som är placerat nedåt från mitten av en gammal meteoritpåverkningszon.

Andersons medförfattare, Dr Mackenzie Day, arbetade med projektet som en del av hennes doktorandforskning vid University of Texas i Austin, där hon tog sin doktorsexamen. i geologi i maj 2017. Day är en postdoktor vid University of Washington i Seattle.

Gale Crater bildades av meteoritpåverkan tidigt i Mars historia, och den fylldes därefter med sediment som transporterades av rinnande vatten. Denna fyllning föregick massiva klimatförändringar på planeten, som introducerade det torra, dammiga förhållanden som har varit rådande under de senaste 3,5 miljarder åren. Denna kronologi indikerar att vinden måste ha spelat en roll för att skulptera berget.

"På Mars, vind har varit den enda drivkraften för landskapsförändringar i över 3 miljarder år, "Sa Anderson." Detta gör Mars till ett idealiskt planetlaboratorium för eolisk morfodynamik-vinddriven rörelse av sediment och damm. Vi studerar hur Mars virvlande atmosfär skulpterade dess yta. "

Vindvirvlar som blåser över kratern bildade långsamt en radiell vallgrav i sedimentet, så småningom lämnar bara det skarpa Mount Sharp, en 3 mil hög topp liknande i höjd med kraterns kant. Berget var skevt åt ena sidan av kratern eftersom vinden grävde ut ena sidan snabbare än den andra, forskningen föreslår.

Day och Anderson avancerade först konceptet i en första publikation om ämnet i Geofysiska forskningsbrev . Nu, de har visat via datorsimulering att, med mer än en miljard år, Marsvindar kunde gräva upp tiotusentals kubikkilometer sediment från kratern - till stor del tack vare turbulens, den virvlande rörelsen i vindströmmen.

"Turbulensens roll kan inte överskattas, "Sa Anderson." Eftersom sedimentrörelsen ökar olinjärt med drag som påtvingas av de höga vindarna, turbulenta vindbyar förstärker bokstavligen erosion och transport. "

Platsen – och Mars kratrar på mitten av latitud i allmänhet – blev av intresse när NASA:s Curiosity-rover landade i Gale Crater 2012, där den har samlat in data sedan dess.

"Rovern gräver och katalogiserar data som finns i Mount Sharp, "Sa Anderson." Den grundläggande vetenskapliga frågan om vad som orsakar dessa högar har länge funnits, och mekanismen vi simulerade har hypoteser. Det var genom högkvalitetssimuleringar och noggrann utvärdering av de virvlande virvlarna som vi kunde visa hur effektiv denna modell är. "

Teorin som Anderson och Day testade via datasimuleringar innebär motroterande virvlar-bild i ditt sinne horisontella dammdjävlar-som spiraler runt kratern för att gräva upp sediment som hade fyllt kratern under en varmare era, när vattnet flödade på Mars.

"Dessa spiralformade spiraler drivs av vindar i kratern, och, Vi tror, var främst att vända bort det torra Mars -landskapet och gradvis skopa sediment inifrån kratrarna, lämnar bakom dessa höjder utanför mitten, "Sa Anderson.

Att simuleringar har visat att vinderosion kan förklara dessa geografiska särdrag ger insikt i Mars avlägsna förflutna, samt sammanhang för proverna som samlats in av Curiosity.

"Det är ytterligare en indikation på att turbulenta vindar i atmosfären kunde ha grävt ut sediment från kratrarna, "Anderson sa." Resultaten ger också vägledning om hur länge olika ytprover har exponerats för Mars tunna, torr atmosfär. "

Denna förståelse av vindens långsiktiga kraft kan också tillämpas på jorden, även om det finns fler variabler på vår hemplanet än Mars, Sa Anderson.

"Virvlar, vindstilla vindar i jordens atmosfär påverkar problem i samband med landskapsförstöring, livsmedelssäkerhet och epidemiologiska faktorer som påverkar människors hälsa, "Sa Anderson." På jorden, dock, landskapsförändringar drivs också av vatten- och platttektonik, som nu saknas på Mars. Dessa drivkrafter bakom landskapsförändringar dvärgar i allmänhet luftens inflytande på jorden."