I årevis har forskere forstått at i Mars 'polare strøk dekker frosset karbondioksid (også tørr is) mye av overflaten om vinteren. I løpet av våren sublimerer denne isen steder, og får isen til å sprekke, og jetstråler av CO² spyr ut. Dette fører til dannelse av mørke vifter og funksjoner kjent som "edderkopper", som begge er unike for Mars 'sørlige polarregion.
I løpet av det siste tiåret har forskere ikke klart å se at disse funksjonene endret seg fra år til år, der gjentatte tiner har ført til deres vekst. Imidlertid har data fra Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) HiRISE-kamera, et forskerteam fra University of Colorado, Boulder og Planetary Science Institute i Arizona klart å se den kumulative veksten av en edderkopp for første gang fra den ene våren til den neste.
Edderkopper er såkalt på grunn av sitt utseende, der flere kanaler konvergerer på en sentral grop. Mørke vifter derimot, er lave albedo-lapper som er mørkere enn den omkringliggende isisen. I noen tid har astronomer blitt observert disse funksjonene i den sørlige polare regionen av Mars, og flere teorier ble avansert om deres opprinnelse.
I 2007 teoretiserte Hugh Kieffer fra Space Science Institute i Boulder, Colorado at de mørke viftene og edderkoppene var knyttet sammen, og at begge funksjonene var et resultat av vårens tiner. Kort sagt, under Mars 'vårsesong - når den sørlige polare regionen blir utsatt for mer sollys - trenger solstrålene inn i isplatene og varme bakken under.
Dette fører til at det dannes gassstrømmer under isen som bygger opp trykk, og til slutt får isen til å sprekke og utløse geysirer. Disse geysirene avla mineralstøv og sand over overflaten motvind fra utbruddet, mens sprekkene i isen vokser og blir synlige fra bane. Selv om denne forklaringen har blitt godtatt, har forskere ikke vært i stand til å observere denne prosessen i aksjon.
Ved å bruke data fra MROs High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), var forskerteamet i stand til å oppdage et småkanalert trau i den sørlige regionen som vedvarte og vokste over en treårsperiode. I tillegg til at det lignet edderkoppterreng, var det i nærheten av mørke viftesteder. Fra dette bestemte de at de var vitne til en edderkopp som var i ferd med å danne seg.
Som Dr. Ganna Portyankina - en forsker fra Laboratory for Atmospheric and Space Physics ved University of Colorado, Boulder, og hovedforfatteren på teamets forskningsoppgave - forklarte Space Magazine via e-post,
“Vi har observert forskjellige endringer i overflaten forårsaket av CO²-jetfly før. Imidlertid var de enten sesongendringer i overflaten albedo, som mørke vifter, eller de var bare kortvarige og ble borte neste år, som furer. Denne gangen har trauene holdt seg i flere år, og de utvikler dendritisk type forlengelse - akkurat slik vi forventer at de store edderkoppene skal utvikle seg. ”
Furer som liknet edderkoppterrenget har blitt oppdaget på Mars 'nordpol tidligere, noe som falt sammen med en marsfjær. Ved disse anledninger rapporterte forskere som bruker data fra HiRISE-instrumentet å se små furer på sanddyner, der utbrudd hadde avsatt mørke vifter. I det som er typisk for nordlige furer, var dette imidlertid ikke vedvarende årlige forekomster, som forsvant når sommervindene satte sand i dem.
Derimot var trauene Dr. Portyankina og teamet hennes observert i det sørlige polarområdet vedvarende over en treårsperiode. I løpet av denne tiden utvidet og utviklet disse funksjonene nye "sideelver", og dannet et dendritisk mønster som lignet en marske edderkopp. Av dette konkluderte de med at de tidligere observerte nordlige furene har samme årsak - dvs. sublimering som forårsaker avgassing.
Imidlertid konkluderte de også med at de nordlige furene ikke utvikler seg over tid på grunn av høy mobilitet av klittmateriale i den nordlige polare regionen. Forskjellen, synes det, kommer ned til tilstedeværelsen av erosivt sandmateriale i nord og sør, noe som skaper (eller starter) den erosive prosessen som fører til dannelse av edderkopplignende trau - som begge sparker stjernene i prosessen, men kan slett det også.
"Mange steder i de sørpolare regionene med sesongens mørke vifter viser ingen synlige sandavsetninger," sier Dr. Portyankina. "Mørke vifter på disse stedene kan være bare en blanding av regolit og støv, eller til og med bare støv på egenhånd - som det virkelig er overalt på Mars ... [T] slangeplasseringer som har sand vil oppleve høyere erosjon bare fordi det er kornete materiale i gasstrømmen. I utgangspunktet er det gammel enkel sandblåsing. Det betyr at det må være enklere og raskere å snekke edderkopper på disse stedene. ”
Med andre ord, der det finnes sand under isplaten, kan bakken under det som sannsynligvis vil være steinere (dvs. hardere)> Dannelse av edderkoppterreng kan kreve at bakken under isen er myk nok til å bli hugget, men ikke slik løs at den vil fylle opp kanalene i løpet av en enkelt sesongsyklus. Kort sagt, dannelsen av edderkoppterreng ser ut til å være avhengig av forskjellen i overflatesammensetning mellom polene.
I tillegg, fra mange års HiRISE-data som er samlet, kunne Dr. Portyankina og teamet hennes også måle den nåværende erosjonshastigheten i Mars 'sørlige polare region. Til syvende og sist estimerte de at mindre edderkopplignende furer ville kreve tusen marsår (omtrent 1 900 jordår) for å bli en edderkopp i full skala.
Denne studien er absolutt viktig, siden det er viktig å forstå hvordan sesongmessige forandringer og dagens erosjon fører til skapelsen av nye topografiske funksjoner når det gjelder å forstå prosessene som former Mars 'polare regioner. Når vi kommer nærmere og nærmere dagen når besetningsoppdrag og til og med bosetting blir en realitet, vil det å vite hvordan disse prosessene forme planeten være grunnleggende for å gå inn på Mars.
