Поперечные эоловые хребты
Поперечные эоловые хребты (TAR) — это визуально яркие особенности, обычно встречающиеся в топографических впадинах на Марсе . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Эти мелкомасштабные реликтовые пласты впервые были замечены на узкоугольных изображениях, полученных камерой Mars Orbiter (MOC). [ 2 ] [ 3 ] и были названы «хребтами», чтобы сохранить как дюны , так и рябь в качестве формообразующих механизмов. [ 2 ] [ 3 ] Хотя TAR широко распространены на Марсе, их образование, возраст, состав и роль в прошлых циклах марсианских отложений остаются плохо изученными. [ 1 ] [ 2 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
Эоловые гряды
[ редактировать ]Эоловые пласты обычно подразделяются на рябь или дюны в зависимости от их морфологии и механизмов образования. Дюны крупнее (> 0,5 м или выше на Земле). [ 8 ] ), как правило, асимметричны по поперечному профилю и являются продуктом гидродинамической нестабильности, связанной с потоком песка, местной топографией , сдвиговым напряжением, оказываемым ветром на песчинки, [ 9 ] и взаимодействия формы потока, вызванные топографией самой дюны. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] Ветровая рябь для сравнения невелика (амплитуда 0,6–15 мм). [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] ), более симметричны в профиле и созданы за счет сальтирования и повторения зерен песка, которые имеют тенденцию образовывать регулярную структуру ударных и теневых зон . [ 8 ] [ 12 ] [ 16 ] [ 17 ]
На Марсе ТАР представляют собой некую промежуточную форму, имеющую характеристики как ряби , так и дюн . TAR обычно симметричны в профиле. [ 18 ] [ 19 ] похоже на рябь ветра. Однако TAR на несколько порядков превосходят ветровую рябь, наблюдаемую на Марсе или Земле. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] ТАР намного меньше марсианских дюн, не имеют скользких поверхностей и характерных дюн и откосов . Более того, хотя ТАР и дюны на Марсе имеют примерно базальтовые признаки, [ 23 ] TAR имеют меньшую тепловую инерцию , чем дюны. [ 24 ] что указывает на то, что TAR на своей поверхности состоят из более мелких частиц, чем дюны. [ 25 ] Некоторые особенности Земли были предложены в качестве заменителей TAR: гравийная мегарябь в Аргентине , [ 26 ] [ 27 ] мегарябь в Иране [ 28 ] и Ливия , [ 29 ] и переворачивая дюны в Айдахо , [ 30 ] но точный аналог остается неуловимым.
Морфологии
[ редактировать ]TAR также демонстрируют ряд морфологий, которые интерпретируются как представляющие различные формирующие и эволюционные процессы. [ 2 ] В прошлом предпринимались попытки классифицировать TAR с помощью систем классификации, в первую очередь ориентированных на морфологию гребней. [ 2 ] [ 3 ]
Морфология | Описание | Пример изображения | Источник изображения HiRISE |
---|---|---|---|
Простой | Прямые параллельные гребни | https://www.uahirise.org/ESP_045814_1520 | |
Раздвоенный | Прямые параллельные гребни с развилкой | https://www.uahirise.org/ESP_045814_1520 | |
Извилистый | Извилистые, но не перекрывающиеся гребни | https://www.uahirise.org/PSP_002824_1355 | |
Барханоподобный | Относительно короткие гребни, изогнутые под углом ~90-150°. | https://www.uahirise.org/ESP_036410_1810 | |
Сетевой | Сильно связанные гребни гребней, образующие замкнутые неправильные многоугольные формы. | https://www.uahirise.org/PSP_002824_1355 | |
Пернатый [ 2 ] [ 31 ] [ 32 ] * | Большой первичный гребень с меньшими вторичными гребнями, примерно перпендикулярными основному гребню. |
* Установлено в литературе, но не признано отдельной морфологией.
Формирование
[ редактировать ]Существуют конкурирующие гипотезы образования TAR. [ 2 ] [ 19 ] [ 26 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 33 ] [ 34 ] Рябь гранул, покрытая монослоем крупных частиц миллиметрового размера, была предложена для меньших TAR (амплитуда <1 м), [ 22 ] [ 33 ] [ 35 ] [ 36 ] в то время как покрытые пылью переворачивающиеся дюны были предложены для TAR >1 м в амплитуде. [ 37 ] [ 30 ]
Прошлый климат
[ редактировать ]Понимание формирования и эволюции TAR может дать представление о ветрах, которые их создали. [ 38 ] В свою очередь, эти выводы могут дать более глубокое понимание прошлых ветровых режимов , состава атмосферы и климатической динамики в целом на Марсе . [ 38 ] Реликтовые эоловые образования существуют на Земле и являются полезными данными о местных и атмосферных условиях, но быстрые темпы эрозии на Земле стирают эоловые образования старше, чем примерно последний максимум ледникового периода . [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] Скорость всплытия на Марсе гораздо медленнее, поэтому TAR могли бы сохранить условия значительно более далекого прошлого Марса .
Текущая деятельность
[ редактировать ]Исследование 2020 года выявило доказательства того, что некоторые изолированные TAR все еще могут быть минимально активными (т. е. гребни хребтов, которые движутся или меняются), но литература предполагает, что большинство TAR неподвижны. [ 43 ] Например, было замечено, что дюны проходили над TAR без каких-либо изменений в лежащих в основе TAR после прохождения дюны. [ 1 ] [ 2 ]
Изображения ТАРов
[ редактировать ]-
Ярданги, глазами HiRISE в рамках программы HiWish . Локация — Арсиноэс Хаос . На следующем изображении часть этого изображения показана в увеличенном виде, чтобы можно было увидеть TAR.
-
Крупный план ярданов, вид HiRISE в рамках программы HiWish. Стрелки указывают на песчаные гряды, которые называются «поперечными эоловыми грядами» (ТАР).
-
Слои депрессии в кратере, как видно с помощью HiRISE в рамках программы HiWish. Особый тип песчаной ряби, называемый поперечными эоловыми хребтами, TAR виден и помечен. Местоположение — Hellas Planitia в четырехугольнике Ноахиса .
-
Цветной снимок необычных поперечных эоловых хребтов TAR, как видно с помощью HiRISE в рамках программы HiWish. Эти объекты, возможно, были вызваны переменными местными ветрами, которые создали волнистые вершины.
-
Крупный план TAR с волнами, сделанный HiRISE в рамках программы HiWish.
-
Крупным планом цветное изображение TAR в канале, как его видит HiRISE в программе HiWish. Только часть изображения является цветной, поскольку HiRISE занимает только цветную полосу шириной 1 км.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Берман, Дэниел К.; Бальме, Мэтью Р.; Рафкин, шотландец CR; Зимбельман, Джеймс Р. (2011). «Поперечные Эоловые хребты (ТАР) на Марсе II: распространение, ориентация и возраст» . Икар . 213 (1): 116–130. Бибкод : 2011Icar..213..116B . дои : 10.1016/j.icarus.2011.02.014 . ISSN 0019-1035 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Бальм, Мэтт; Берман, Дэниел К.; Бурк, Мэри К.; Зимбельман, Джеймс Р. (2008). «Поперечные Эоловые хребты (ТАР) на Марсе» . Геоморфология . 101 (4): 703–720. Бибкод : 2008Geomo.101..703B . дои : 10.1016/j.geomorph.2008.03.011 . ISSN 0169-555X .
- ^ Jump up to: а б с д Уилсон, Шэрон А. (2004). «Широтозависимая природа и физические характеристики поперечных эоловых хребтов на Марсе» . Журнал геофизических исследований . 109 (Е10): Е10003. Бибкод : 2004JGRE..10910003W . дои : 10.1029/2004JE002247 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Бриджес, Северная Каролина; Бурк, MC; Гейсслер, ЧП; Бэнкс, Мэн; Колон, К.; Динега, С.; Голомбек, депутат; Хансен, CJ; Мэттсон, С.; МакИвен, А.С.; Меллон, Монтана (2012). «Движение песка по всей планете на Марсе» . Геология . 40 (1): 31–34. Бибкод : 2012Geo....40...31B . дои : 10.1130/G32373.1 . ISSN 0091-7613 .
- ^ Гейсслер, Пол Э.; Уилгус, Джастин Т. (2017). «Морфология поперечных эоловых хребтов на Марсе» . Эолийские исследования . 26 : 63–71. Бибкод : 2017AeoRe..26...63G . дои : 10.1016/j.aeolia.2016.08.008 .
- ^ Гейсслер, Пол Э. (2014). «Рождение и смерть поперечных эоловых хребтов на Марсе: Поперечные эоловые хребты на Марсе» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 119 (12): 2583–2599. дои : 10.1002/2014JE004633 .
- ^ Уилсон, Шэрон А. (2015), «Поперечный Эолийский хребет (TAR)» , в Харгитае, Хенрик; Керестури, Акос (ред.), Энциклопедия планетарных форм рельефа , Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer, стр. 2177–2185, doi : 10.1007/978-1-4614-3134-3_380 , ISBN 978-1-4614-3134-3 , получено 16 сентября 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Врианд, Нью-Мексико; Джарвис, Пенсильвания (2018). «Между рябью и дюной» . Физика природы . 14 (7): 641–642. Бибкод : 2018НатФ..14..641В . дои : 10.1038/s41567-018-0113-0 . ISSN 1745-2473 . S2CID 125921951 .
- ^ УИЛСОН, Ян Г. (1972). «Эоловые пласты – их развитие и происхождение» . Седиментология . 19 (3–4): 173–210. Бибкод : 1972Седим..19..173W . дои : 10.1111/j.1365-3091.1972.tb00020.x . ISSN 0037-0746 .
- ^ Купер, Уильям С. (1958), «Прибрежные песчаные дюны Орегона и Вашингтона» , 72: Прибрежные песчаные дюны Орегона и Вашингтона , Мемуары Геологического общества Америки, том. 72, Геологическое общество Америки, стр. 1–162, doi : 10.1130/mem72-p1 , hdl : 2027/osu.32435000785121 , получено 15 сентября 2020 г.
- ^ Г. Кокурек, М. Таунсли, Э. Йе, К. (1992). «Освоение дюн и дюнных полей на острове Падре, штат Техас, с последствиями для междюнового отложения и накопления, контролируемого уровнем грунтовых вод» . Журнал SEPM осадочных исследований . 62 . doi : 10.1306/d4267974-2b26-11d7-8648000102c1865d . ISSN 1527-1404 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Багнольд, РА (2012). Физика выдуваемого песка и пустынных дюн . Дуврские публикации. ISBN 978-1-306-35507-0 . OCLC 868966351 .
- ^ Вернер, Б.Т. (1995). «Эоловые дюны: компьютерное моделирование и интерпретация аттрактора» . Геология . 23 (12): 1107–1110. Бибкод : 1995Geo....23.1107W . doi : 10.1130/0091-7613(1995)023<1107:EDCSAA>2.3.CO;2 . ISSN 0091-7613 .
- ^ Андерсон, Р. (1990). «Эоловые ряби как примеры самоорганизации геоморфологических систем» . Обзоры наук о Земле . 29 (1–4): 77–96. дои : 10.1016/0012-8252(0)90029-U .
- ^ Бултон, Дж. Уэйн (1997). Количественная оценка морфологии эоловой ряби, образовавшейся в естественных условиях дюн . Национальная библиотека Канады = Национальная библиотека Канады. OCLC 654186636 .
- ^ Jump up to: а б Шарп, Роберт П. (1963). «Рябь ветра» . Журнал геологии . 71 (5): 617–636. Бибкод : 1963JG.....71..617S . дои : 10.1086/626936 . ISSN 0022-1376 . S2CID 225043269 .
- ^ Jump up to: а б Ван, Пэн; Чжан, Цзе; Хуан, Нин (2019). «Теоретическая модель эоловой полидисперсно-песчаной ряби» . Геоморфология . 335 : 28–36. Бибкод : 2019Geomo.335...28W . дои : 10.1016/j.geomorph.2019.03.013 .
- ^ Зимбельман-младший; Уильямс, SH (1 июля 2007 г.). «Оценка процессов формирования поперечных Эоловых хребтов на Марсе» . Седьмая международная конференция по Марсу . 1353 : 3047. Бибкод : 2007LPICo1353.3047Z .
- ^ Jump up to: а б Шокей, КМ; Зимбельман, младший (20 сентября 2012 г.). «Анализ поперечных профилей эоловых хребтов, полученных на основе изображений Марса HiRISE» . Процессы на поверхности Земли и формы рельефа . 38 (2): 179–182. дои : 10.1002/особенно 3316 . ISSN 0197-9337 . S2CID 128455414 .
- ^ Бурк, MC; Бальме, М.; Бейер, РА; Уильямс, КК; Зимбельман, Дж. (2006). «Сравнение методов, используемых для оценки высоты песчаных дюн на Марсе» . Геоморфология . 81 (3–4): 440–452. Бибкод : 2006Geomo..81..440B . дои : 10.1016/j.geomorph.2006.04.023 . ISSN 0169-555X .
- ^ Клоден, Филипп; Андреотти, Бруно (2006). «Закон масштабирования эоловых дюн на Марсе, Венере, Земле и подводной ряби» . Письма о Земле и планетологии . 252 (1–2): 30–44. arXiv : cond-mat/0603656 . Бибкод : 2006E&PSL.252...30C . дои : 10.1016/j.epsl.2006.09.004 . ISSN 0012-821X . S2CID 13910286 .
- ^ Jump up to: а б Уильямс, Ш.; Зимбельман-младший; Уорд, AW (2002). «Большая рябь на Земле и Марсе» . Конференция по науке о Луне и планетах . 33 : 1508. Бибкод : 2002LPI....33.1508W .
- ^ Фентон, Лори К.; Бэндфилд, Джошуа Л.; Уорд, А. Уэсли (2003). «Эоловые процессы в кратере Проктора на Марсе: история осадочных пород, проанализированная на основе нескольких наборов данных» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 108 (E12): 5129. Бибкод : 2003JGRE..108.5129F . дои : 10.1029/2002je002015 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Фентон, Лори К.; Меллон, Майкл Т. (2006). «Термические свойства песка, полученные с помощью термоэмиссионного спектрометра (TES) и системы термоэмиссионной визуализации (THEMIS): пространственные изменения в пределах дюн кратера Проктора на Марсе» . Журнал геофизических исследований . 111 (Е6): E06014. Бибкод : 2006JGRE..111.6014F . дои : 10.1029/2004je002363 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Пресли, Марша А.; Кристенсен, Филип Р. (25 марта 1997 г.). «Измерения теплопроводности сыпучих материалов 1. Обзор» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 102 (Е3): 6535–6549. Бибкод : 1997JGR...102.6535P . дои : 10.1029/96JE03302 .
- ^ Jump up to: а б де Сильва, SL; Спаньуоло, МГ; Бриджес, Северная Каролина; Зимбельман, младший (31 октября 2013 г.). «Покрытые гравием мегаряби аргентинской Пуны: модель их происхождения и роста с последствиями для Марса» . Бюллетень Геологического общества Америки . 125 (11–12): 1912–1929. Бибкод : 2013GSAB..125.1912D . дои : 10.1130/b30916.1 . ISSN 0016-7606 .
- ^ Монтгомери, Дэвид Р.; Бэндфилд, Джошуа Л.; Беккер, Скотт К. (2012). «Периодические скальные хребты на Марсе» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 117 (E3): нет данных. Бибкод : 2012JGRE..117.3005M . дои : 10.1029/2011je003970 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Jump up to: а б Форутан, М.; Зимбельман, младший (2016). «Мега-рябь в Иране: новый аналог поперечных эоловых хребтов на Марсе» . Икар . 274 : 99–105. Бибкод : 2016Icar..274...99F . дои : 10.1016/j.icarus.2016.03.025 . ISSN 0019-1035 .
- ^ Jump up to: а б Форутан, М.; Штайнмец, Г.; Зимбельман-младший; Дюге, Чехия (2019). «Мегариплы в Вау-ан-Намусе, Ливия: новый аналог аналогичных объектов на Марсе» . Икар . 319 : 840–851. Бибкод : 2019Icar..319..840F . дои : 10.1016/j.icarus.2018.10.021 . ISSN 0019-1035 . S2CID 125750298 .
- ^ Jump up to: а б с Зимбельман, Джеймс Р.; Шайдт, Стивен П. (2014). «Точная топография переворачивающейся песчаной дюны в Бруно-Дюнс, штат Айдахо, как аналог поперечных Эоловых хребтов на Марсе» . Икар . 230 : 29–37. Бибкод : 2014Icar..230...29Z . дои : 10.1016/j.icarus.2013.08.004 . ISSN 0019-1035 .
- ^ Берман, Дэниел К.; Бальме, Мэтью Р.; Михальски, Джозеф Р.; Кларк, Стейси С.; Джозеф, Эмили CS (2018). «Исследование поперечных Эоловых хребтов на Марсе с высоким разрешением» . Икар . 312 : 247–266. Бибкод : 2018Icar..312..247B . дои : 10.1016/j.icarus.2018.05.003 . S2CID 125348147 .
- ^ Бхардвадж, Аншуман; Сэм, Лидия; Мартин-Торрес, Ф. Хавьер; Зорцано, Мария-Пас (2019). «Распределение и морфология поперечных эоловых хребтов в месте посадки марсохода ExoMars 2020» . Дистанционное зондирование . 11 (8): 912. Бибкод : 2019RemS...11..912B . дои : 10.3390/rs11080912 . hdl : 2164/14183 . ISSN 2072-4292 .
- ^ Jump up to: а б Хугенхольц, Крис Х.; Барчин, Томас Э.; Боулдинг, Адам (2017). «Морфология поперечных эоловых хребтов (TAR) на Марсе по большой выборке: дополнительные доказательства происхождения мегаряби?» . Икар . 286 : 193–201. Бибкод : 2017Icar..286..193H . дои : 10.1016/j.icarus.2016.10.015 . ISSN 0019-1035 .
- ^ Монтгомери, Дэвид Р.; Бэндфилд, Джошуа Л.; Беккер, Скотт К. (2012). «Периодические скальные хребты на Марсе» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 117 (E3): нет данных. Бибкод : 2012JGRE..117.3005M . дои : 10.1029/2011je003970 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Ламмель, Марк; Мейвальд, Энн; Ижак, Хези; Цоар, Хаим; Катра, Ицхак; Крой, Клаус (30 апреля 2018 г.). «Сортировка эоловых песков и образование мегаряби» . Физика природы . 14 (7): 759–765. Бибкод : 2018NatPh..14..759L . дои : 10.1038/s41567-018-0106-z . ISSN 1745-2473 . S2CID 125706603 .
- ^ Уилсон, ЮАР; Зимбельман-младший; Уильямс, SH (01 марта 2003 г.). «Большая Эолова рябь: экстраполяция с Земли на Марс» . Конференция по науке о Луне и планетах . 34 : 1862. Бибкод : 2003LPI....34.1862W .
- ^ Зимбельман, Джеймс Р. (2010). «Поперечные Эоловые хребты на Марсе: первые результаты изображений HiRISE» . Геоморфология . 121 (1–2): 22–29. Бибкод : 2010Geomo.121...22Z . дои : 10.1016/j.geomorph.2009.05.012 . ISSN 0169-555X .
- ^ Jump up to: а б Гарден, Эмили; Аллеманд, Паскаль; Квантин, Кэти; Сильвестро, Симона; Делакур, Кристоф (2012). «Дюнные поля на Марсе: регистраторы изменения климата?» . Планетарная и космическая наука . Титан сквозь время: семинар по формированию, эволюции и судьбе Титана. 60 (1): 314–321. Бибкод : 2012P&SS...60..314G . дои : 10.1016/j.pss.2011.10.004 . ISSN 0032-0633 .
- ^ БЕВЕРИДЖ, КЭРРИ; КОКУРЕК, ГЭРИ; ЮИНГ, РАЙАН К.; ЛАНКАСТЕР, НИКОЛАС; МОРТЕКАИ, П.; СИНГВИ, АШОК К.; МАХАН, Шеннон А. (2006). «Развитие пространственно разнообразных и сложных узоров дюнных полей: дюнное поле Гран-Дезиерто, Сонора, Мексика» . Седиментология . 53 (6): 1391–1409. Бибкод : 2006Седим..53.1391B . дои : 10.1111/j.1365-3091.2006.00814.x . ISSN 0037-0746 . S2CID 129496135 .
- ^ КОКУРЕК, ГЭРИ; ХАВХОЛЬМ, КАРЕН Г.; ДЕЙНУ, МАКС; БЛЕЙКИ, РОНАЛЬД К. (1991). «Амальгамированные скопления, возникшие в результате климатических и эвстатических изменений, Акчар Эрг, Мавритания» . Седиментология . 38 (4): 751–772. Бибкод : 1991Седим..38..751К . дои : 10.1111/j.1365-3091.1991.tb01018.x . ISSN 0037-0746 .
- ^ Суизи, Кристофер С. (2003). «Позднеплейстоценовая и голоценовая активность дюн и ветровые режимы в западной части пустыни Сахара в Мавритании: комментарий и ответ» . Геология . 31 (1): е18. дои : 10.1130/0091-7613-31.1.e18 . ISSN 1943-2682 .
- ^ Вулф, Стивен А.; Хантли, Дэвид Дж.; Оллерхед, Джефф (18 июля 2006 г.). «Реликтовые дюнные поля позднего Висконсинана на северных Великих равнинах, Канада *» . Géographie Physique et Quaternaire . 58 (2–3): 323–336. дои : 10.7202/013146ар . ISSN 1492-143Х .
- ^ Сильвестро, С.; Хойнацкий, М.; Ваз, Д.А.; Кардинале, М.; Ижак, Х.; Эспозито, Ф. (2020). «Миграция мегаряби на Марсе» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 125 (8): e2020JE006446. Бибкод : 2020JGRE..12506446S . дои : 10.1029/2020JE006446 . ISSN 2169-9097 . ПМЦ 7583471 . ПМИД 33133993 .