آزمایش نشان می‌دهد که هر بهار واقعاً چه چیزی در زیر تپه‌های مریخ فرو می‌رود: ScienceAlert

خندق های عجیب و پیچ در پیچ حک شده در تپه های شنی مریخ بالاخره رازهای خود را فاش می کنند.

آزمایش‌های جدید نشان می‌دهد که این فرورفتگی‌ها توسط تصعید انفجاری یخ خشک که مانند خال در دامنه‌ها فرو می‌روند، حک می‌شوند و در حین حرکت ماسه‌ها را به سمت بالا پرتاب می‌کنند. نتایج جدید در نهایت تمام ویژگی های عجیب منحنی های مرموز مریخ را توضیح می دهد.

«احساس می‌کردم دارم کرم‌های شنی فیلم را تماشا می‌کنم تپه شنیزمین شناس لونکه رولوفس از دانشگاه اوترخت در هلند می گوید.

مرتبط: ناسا در نهایت می تواند توضیح دهد که چرا “عنکبوت های” ترسناک در مریخ همچنان ظاهر می شوند

خندق هایی که بر روی تپه های شنی مریخ موج می زند، از زمانی که برای اولین بار در سال 1999 مشاهده شدند، دانشمندان را متحیر کرده است. در ابتدا، دانشمندان شکل گیری آنها را با جریان های آب فصلی مرتبط دانستند. با این حال، همانطور که اکنون می دانیم، هیچ مدرکی مبنی بر جریان آب مایع در سطح مریخ وجود ندارد، و همچنین احتمال اینکه به این زودی ها به چنین شواهدی دست پیدا کنیم، وجود ندارد.

با این حال، در سال 2013، دانشمندان توضیح دیگری را ارائه کردند: این کانال ها ممکن است توسط یخ دی اکسید کربن یا یخ خشک که در حین سر خوردن از تپه های شنی تصعید می شوند، حک شده باشند.

آزمایش‌های اولیه نشان داد که این مکانیسم قابل قبول است، اما آزمایش‌ها تمام ویژگی‌های دیده‌شده در خندق‌های مریخ، به‌ویژه انحنای مارپیچی را بازتولید نکرد.

رولوف و همکارانش از این تفاوت راضی نبودند. در کار قبلی، آنها از اتاقک مریخ دانشگاه آزاد – یک محیط مهر و موم شده که شرایط مریخ را شبیه‌سازی می‌کند – برای نشان دادن نحوه CO2 استفاده کردند.₂ می تواند جریان های توده ای را از دیواره های شیب دار دهانه ایجاد کند.

برای مقابله با مشکل آبکندها، محققان بار دیگر به دوربین مریخ روی آوردند.

این تیم با تنظیم تجهیزات برای تقلید از هوای کمیاب و سرد مریخ، بلوک‌های یخ خشک را روی شیب‌های ماسه‌ای در شیب‌ها و اندازه‌های دانه‌های مختلف انداختند و نتایج را با دوربین‌های پرسرعت ثبت کردند.

نتایج نشان می‌دهد که در شیب‌های تندتر از 25 درجه، یخ روی بالشتکی از گاز به پایین می‌لغزد و یک دنباله کم‌رنگ به جا می‌گذارد، همانطور که در آزمایش‌های قبلی دیده شد. با این حال، هنگامی که زاویه شیب کمتر بود، زیر 22.5 درجه، یخ تا حدی خود را در ماسه مدفون کرد.

هنگامی که یخ خشک به این روش دفن شد، فرآیند تصعید به صورت بالستیک شن را به بیرون پرتاب کرد و ویژگی‌های دقیقی را که در خندق‌های مریخ مشاهده می‌شد ایجاد کرد.

به طور خاص، این ویژگی ها – که قبلاً هرگز در زمین تکرار نشده بود – شامل پیچ و خم مسیرها، دایک های بلند و متمایز و یک جیب کوچک در انتهای مسیر بود.

https://www.youtube.com/watch?v=mNXBfz1iVzc frameborder=”0″ allow=”accelerometer; راه اندازی خودکار؛ کلیپ بورد-ضبط; رسانه رمزگذاری شده؛ ژیروسکوپ; عکس در تصویر; اشتراک گذاری وب” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>

ما با شبیه سازی شیب تپه در زوایای مختلف شیب، چیزهای مختلفی را امتحان کردیم. ما یک بلوک CO را اجرا کردیم.₂ رولوف توضیح می‌دهد که یخ از بالای شیب می‌افتد و می‌دید که چه اتفاقی افتاده است.

“وقتی زمین مناسب را پیدا کردیم، بالاخره نتایج را دیدیم. CO₂ یک تکه یخ شروع به فرورفتن در شیب کرد و به سمت پایین حرکت کرد درست مانند یک خال در حال سوراخ یا کرم های شنی تپه شنی. خیلی عجیب به نظر می رسید!”

یخ خشک نیمه شفاف است، به این معنی که تابش نوری و مادون قرمز فقط از سطح آن منعکس نمی شود، بلکه به داخل نفوذ می کند. با این حال، شن یا سنگ زیر یخ تیره تر است، به این معنی که تابش بیشتری را که به آن می رسد جذب می کند و دوباره آن را به عنوان تابش حرارتی (مادون قرمز) تابش می کند.

این انرژی حرارتی توسط بلوک یخی واقع در بالا از فرار جلوگیری می شود. با گرم شدن سطح زیرین یخ، در فرآیندی به نام تصعید، مستقیماً به گاز تبدیل می شود. این گاز که جایی برای رفتن ندارد، جمع می شود تا زمانی که به بیرون فوران کند و ماسه های اطراف را با نیروی قابل توجهی دور می اندازد.

برای آزمایش اینکه آیا مشاهدات تجربی آنها می‌تواند برای بازتولید دهانه‌های مشاهده‌شده در مریخ مقیاس‌بندی شود یا خیر، محققان شبیه‌سازی‌هایی را برای محاسبه بلوک‌های بزرگ‌تر یخ و گرانش مریخ انجام دادند.

نتایج آنها نشان می دهد که بلوک های تصعید شده تا ضخامت یک متر (3.3 فوت) می توانند شن و ماسه را تا 13 متر روی سیاره سرخ پرتاب کنند و دهانه های به راحتی مشاهده شده را بازتولید کنند. نتایج حتی توضیح می‌دهند که چرا این خندق‌ها را فقط می‌توان در شیب‌های دانه‌ریز یافت: اینها همان‌هایی هستند که مکانیسم برای آنها کار می‌کند.

جو مریخ سرشار از CO است₂; در زمستان می تواند روی زمین های تپه ای با عرض متوسط ​​تا ضخامت یخ تا 70 سانتی متر پوشش ایجاد کند.

https://www.youtube.com/watch?v=Hc_o5PF17yY frameborder=”0″ allow=”accelerometer; راه اندازی خودکار؛ کلیپ بورد-ضبط; رسانه رمزگذاری شده؛ ژیروسکوپ; عکس در تصویر; اشتراک گذاری وب” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>

رولوفز می گوید: “در بهار، آن یخ شروع به گرم شدن و تصعید می کند. آخرین بقایای آن یخ در سمت سایه بالای تپه های شنی قرار دارند، و این جایی است که وقتی دما به اندازه کافی بالا می رود، بلوک ها شکسته می شوند.”

“بعد از اینکه بلوک ها به پایین شیب رسیدند و حرکت را متوقف کردند، یخ به تصعید ادامه می دهد تا اینکه تمام CO2₂ تبخیر شده است. چیزی که باقی می ماند فرورفتگی در شن های ته تپه است.»

اکنون محققان می‌خواهند آزمایش‌هایی را با بلوک‌های بزرگ‌تر یخ و انواع مختلف شن انجام دهند تا ببینند با تغییر پارامترها چه اتفاقی می‌افتد.

رولوف در پایان می‌گوید: “مریخ نزدیک‌ترین همسایه ماست. این تنها سیاره صخره‌ای در نزدیکی “منطقه سبز” منظومه شمسی ماست. این منطقه به اندازه‌ای از خورشید فاصله دارد که وجود آب مایع را که پیش نیاز حیات است ممکن می‌سازد. بنابراین، سؤالات مربوط به منشأ حیات و حیات فرازمینی احتمالی را می‌توان در اینجا حل کرد.

“همچنین، انجام تحقیق در مورد شکل گیری ساختارهای چشم انداز در سیارات دیگر راهی برای خارج شدن از چارچوب مورد استفاده برای فکر کردن در مورد زمین است. این به شما امکان می دهد سوالات کمی متفاوت بپرسید، که به نوبه خود می تواند بینش جدیدی در مورد فرآیندهای اینجا در سیاره ما ارائه دهد.”

این مطالعه در منتشر شد نامه های تحقیقاتی ژئوفیزیک.