Дюнное поле Нили Патера
Нили Патера — дюнное поле на Марсе . Он расположен на вершине слоя лавы , на месте древнего вулкана, Нили Патера кальдеры , Большого Сиртиса недалеко от марсианского экватора. [1] и это одно из самых активных дюн Марса. Координаты его местоположения на Марсе: 8,7° северной широты и 67,3° восточной долготы. [2] Его активно изучает камера HiRISE на борту Mars Reconnaissance Orbiter со скоростью одно изображение каждые шесть недель. Изучение движения дюн дает информацию об изменении ветра как функции времени и способствует изучению характеристик поверхностной эрозии марсианского ландшафта. Эту информацию затем можно будет использовать для разработки и проектирования будущих марсианских экспедиций. [1] [3] Дюны месторождения Патера относятся к типу барханов , и их исследование, проведенное HiRISE, было первым, в котором было установлено движение дюн и ряби минимум на 1 метр (3 фута 3 дюйма) на Марсе. [4] Поле дюн Патера также было первым, которое было исследовано с использованием программного обеспечения COSI-Corr, которое изначально было разработано для анализа движения дюн, связанных с землей. [4] Результаты исследований на основе данных, предоставленных мониторингом поля Нили Патера, указывают на потоки песка порядка нескольких кубических метров на метр в год, аналогичные потоку, наблюдаемому на песчаных дюнах долины Виктория в Антарктиде . [5]
Расследование
[ редактировать ]
За период в 35 лет, начиная с «Маринера-9» и заканчивая « Марсианской Одиссеей» , на Марсе не было обнаружено движения песка. [4] До этого момента ученые размышляли о статической или динамической природе марсианских дюн. Чтобы ответить на этот вопрос, дюны Нили Патера были исследованы HiRise в разное время, а результаты были проанализированы с помощью программного обеспечения, предназначенного для анализа движения дюн путем изучения различий между фотографиями с течением времени. Было обнаружено, что дюны Патера со временем изменили свою морфологию, и, следовательно, дюнное поле Нили Патера имеет очень динамичные характеристики формирования. Кроме того, было обнаружено, что существует разница в скоростях между верхними и нижними слоями дюны: рябь верхнего слоя движется с более высокой скоростью, чем рябь нижнего. Это указывает на то, что дюна движется как единое целое по марсианскому ландшафту. [1] [6]
Были определены скорости потоков миграции ряби по отношению ко всей дюне, и на основе этого расчета была определена относительная доля зерен песка с низкой энергией, в первую очередь ответственных за миграцию ряби, называемых «рептонами», по сравнению с зернами с более высокой энергией, «солтоны», решился. Сальтоны в первую очередь отвечают за движение дюны как единого целого. [7] Такой механизм движения называется сальтацией , и было установлено, что дюны в Нили Патера в существующих ветровых условиях активны и движутся как единое целое. [8] Из-за более тонкой атмосферы Марса ветры должны быть примерно в 10 раз быстрее, чем на Земле, чтобы вызвать движение песка. Такие сильные ветры случаются на Марсе очень редко, но из-за более тонкой атмосферы и меньшей гравитации планеты песчинки, находясь в движении, могут перемещаться быстрее и на большее расстояние, чем на Земле. [9]
Предполагается, что на Марсе, когда сильные ветры вызывают движение частиц песка, более слабые ветры могут поддерживать движение дюны из-за меньшей гравитации планеты и меньшего сопротивления более тонкой атмосферы. [9] Светлая поверхность под дюнами дюнного поля Нили Патера представляет собой древнюю остывшую лаву. Трещины на поверхности лавы заполнены темным песком, вероятно, вулканического происхождения. Однако неизвестно, происходит ли вулканический песок из местной кальдеры или он был вынесен ветром из другого вулканического места. [10]
песка Скорость потока , известная как поток, в дюнах Нили Патера, примерно равна потоку песка в дюнах долины Виктория . [5] [9] Антарктида . [2] Движение дюн Нили Патера можно использовать для прогнозирования скорости эрозии горных пород из-за пескоструйной обработки камней. На основании собранных данных прогнозируется, что скорость эрозии горных пород будет близка к той, что наблюдается в Антарктиде. [6] В статье, опубликованной в журнале Nature , ученые НАСА сообщают, что они обнаружили движение дюн Нили Патера на высоте до 200 футов (61 м) как «связных единиц марсианского ландшафта». [6] [11] Эти открытия привели к лучшему пониманию роли ветра в явлениях эрозии марсианского ландшафта. Это, в свою очередь, может привести к лучшему планированию будущих экспедиций на Марс, как человеческих, так и роботизированных. [6] [12]
Изображения HiRISE
[ редактировать ]
Темные песчаные дюны на Нили Патера, вероятно, вулканического происхождения. Более светлая поверхность — это древняя остывшая лава. Трещины на лавовом полу заполнены темным вулканическим песком.
Дюны в Нили Патера: рябь, создаваемая ветром, и лавина на подветренной стороне центральной дюны.
Барханские дюны и Нили Патера
Nili Patera dune field anaglyph 3D
См. также
[ редактировать ]- Классические особенности альбедо на Марсе
- Абалос Ундэ
- Поле дюн Хагал
- Олимпийские волны
- Гиперборейские волны
- Ситон Ундэ
- Аспледон Ундэ
- Огигис Ундэ
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Эми Тейтель (9 мая 2012 г.). «Динамические песчаные дюны на Марсе» . americaspace.com.
- ^ Jump up to: а б «Наступающая дюна в Нили Патера, Марс» . НАСА.
- ^ «Активное дюнное поле на Марсе» . НАСА . 2 мая 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с Ральф Д. Лоренц; Джеймс Р. Зимбельман (22 апреля 2014 г.). Миры дюн: как переносимый ветром песок формирует планетарные ландшафты . Springer Science & Business Media. стр. 147–148. ISBN 978-3-540-89725-5 .
Барханные дюны Нили Патера были первым местом, где были представлены документальные доказательства ряби и движения дюн на Марсе на расстояние не менее метра с использованием повторных изображений HiRISE.
- ^ Jump up to: а б Пол Э. Гейсслер, Николас В. Станцос, Натан Т. Бриджес, Мэри К. Бурк, Симона Сильвестро и Лори К. Фентон (17 сентября 2012 г.). «Подвижные пески на Марсе: выводы из тропических внутрикратерных дюн» (PDF) . Процессы на поверхности Земли и формы рельефа . 38 (4): 407–412. Бибкод : 2013ESPL...38..407G . дои : 10.1002/особенно 3331 . S2CID 130219854 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с д «Космический корабль НАСА обнаруживает изменения в марсианских песчаных дюнах, приближающихся к дюне в Нили Патера, Марс» . НАСА. 9 мая 2012 г.
- ^ Трактат по геофизике . Эльзевир Наука . 17 апреля 2015 г. с. 2. ISBN 978-0-444-53803-1 .
- ^ С. Сильвестро, Л.К. Фентон, Д.А. Ваз, Н. Бриджес и Г.Г. Ори1. «ПУЛЬСНАЯ МИГРАЦИЯ НА АКТИВНЫХ ДЮНАХ НИЛИ-ПАТЕРЫ (МАРС)» (PDF) . 1 Международная исследовательская школа планетарных наук, Виале Пиндаро, Пескара, Италия, 2 Институт SETI, Исследовательский центр Эймса НАСА, Калифорния, США, 3 Центр геофизики, Университет Коимбры, Португалия, 4 Лаборатория прикладной физики, Лорел, Мэриленд, США, 5 Центр Ибн Баттуты, Университет Кади Айяд, Марракеш, Марокко.
{{cite news}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с Нола Тейлор Редд (9 мая 2012 г.). «Песчаные дюны на Марсе удивительно быстрые» . Space.com .
- ^ «Песчаные дюны в кальдере Нили Патера» . hirise.lpl.arizona.edu .
- ^ Аюб, Ф.; Авуак, Ж.-П.; Ньюман, CE; Ричардсон, Мичиган; Лукас, А.; Лепринс, С.; Бриджес, Северная Каролина (30 сентября 2014 г.). «Порог подвижности песка на Марсе, откалиброванный по сезонным колебаниям потока песка» . Природа . 5 : 5096. Бибкод : 2014NatCo...5.5096A . дои : 10.1038/ncomms6096 . ПМИД 25268931 .
- ^ Натан Бриджес (7 ноября 2012 г.). «Топография движущихся дюн в Нили Патера» . НАСА.
