Vedci práve demonštrovali, ako môžu tieto „pavúky“ vzniknúť na Marse

Araneiformy na Marse. (NASA/JPL/University of Arizona)

Možno sme nezaznamenali život Mars , ale našli sme „pavúky“... svojho druhu.

Nazývajú sa araneiformy: tmavé, pavúkom podobné systémy rozvetvených fraktálov, ktoré sa nachádzajú iba v južných polárnych oblastiach červenej planéty. Na Zemi ani na žiadnej inej planéte v Slnečnej sústave nie je nič podobné.

Preto je ťažké pochopiť, čo ich vytvára, ale vedci práve získali prvé fyzické dôkazy, ktoré podporujú najpopulárnejší model, známy ako Kiefferova hypotéza. Podľa tejto myšlienky sú pavúkovité formy formované priamou sublimáciou zmrazeného oxidu uhličitého (COdva).



'Tento výskum predstavuje prvý súbor empirických dôkazov o povrchovom procese, o ktorom sa predpokladá, že modifikuje polárnu krajinu na Marse,' povedala planetárna vedkyňa Lauren McKeownová , predtým Trinity College Dublin v Írsku a teraz na Open University.

„Kiefferova hypotéza bola dobre akceptovaná už viac ako desať rokov, ale doteraz bola koncipovaná v čisto teoretickom kontexte. Experimenty priamo ukazujú, že vzory pavúkov, ktoré pozorujeme na Marse z obežnej dráhy, môžu byť vyrezané priamou premenou suchého ľadu z pevného na plyn.

Mars je dosť podobný a veľmi odlišný od Zeme. Jeho axiálny sklon je veľmi blízky zemskému, čo znamená, že jeho sezónne teplotné variácie sú tiež podobné ako na Zemi (hoci rok, a teda aj ročné obdobia, sú na Marse dvakrát dlhšie). To znamená výrazné poklesy teploty na jeseň av zime a opätovné zvýšenie na jar av lete.

Marťanská atmosféra je na druhej strane veľmi odlišná od atmosféry Zeme; je oveľa tenší a tvorí ho hlavne (okolo 95 percent) oxid uhličitý. Planéta je tiež oveľa ďalej ako Zem od Slnka, takže je tam oveľa chladnejšie. Keď príde zima, oxid uhličitý z atmosféry zamrzne na zemi, najmä vo vyšších zemepisných šírkach.

In 2006 a 2007 , geofyzik Hugh Kieffer a kolegovia navrhli, že na jar tento zamrznutý oxid uhličitý sublimuje - to znamená, že prechádza z ľadu do plynu, bez toho, aby sa medzi tým roztopil na kvapalinu - zachytený pod priesvitnými doskami povrchového ľadu.

Ako sa plyn zahrieva a expanduje, tlak sa zvyšuje, až kým doska nepraskne, čím sa vytvorí otvor pre únik plynu. Zatiaľ čo plyn prúdi smerom k prieduchu, vyrezáva na povrchu Marsu pavúkovitý systém kanálov a unáša so sebou vykopaný materiál.

Plyn a materiál sú spoločne vyvrhnuté ako vysokorýchlostný prúd. Keď sa doska ľadu na vrchu konečne roztopí, zostane araneiform.

Tento hypotetický proces, poznamenal Kieffer, sa nepodobá ničomu pozorovanému na Zemi; to tiež nebolo nikdy pozorované na Marse - araneiformy sme videli iba na satelitných snímkach - takže McKeown a jej tím navrhli experiment na replikáciu procesu v laboratórnom prostredí.

Využili fenomén, ktorý môžete pozorovať vo svojej kuchyni, tzv Leidenfrostov efekt : Ak sa kvapka vody umiestni na povrch výrazne teplejší ako je bod vyparovania vody, kvapka bude levitovať (preto voda na veľmi horúcej panvici bude tancovať ako ortuť ).

Pokladanie CO2 ľadovej dosky na sklenený piesok. (McKeown a kol., Sci Rep, 2021)

V špeciálnej komore s tlakom zníženým do atmosféry Marsu tím umiestnil dosku COdvaľad s jedným vyvŕtaným otvorom na povrchu pokrytom drobnými zrnkami skla, ktoré simulovali špinu alebo regolit.

Keď sa ľad dotkol povrchu, začal sublimovať, vidno vo forme plynu unikajúceho z otvoru. Akonáhle tím zdvihol ľad, našiel pavúkovitý fraktálny systém kanálov vytesaných v sklenenom piesku tam, kde cezň prúdil plyn, aby unikol cez dieru.

V skutočnosti bol proces taký energický, že materiál bol vrhnutý po celej komore, čo naznačuje, že miera sublimácie na Marse môže byť rádovo vyššia ako na Zemi.

Výsledný vzor. (McKeown a kol., Sci Rep, 2021)

Tím zopakoval experiment s rôznymi veľkosťami zŕn, aby zistil, ako rôzne textúry regolitu ovplyvňujú výsledok. Zistili, že čím je zrnitosť jemnejšia, tým je vzor viac rozvetvený.

Okrem toho je tento experiment prvým, kedy vedci skutočne preukázali Kiefferov predpokladaný proces môcť sa skutočne stalo - a je to významná váha v jej prospech, pokiaľ ide o araneiformy na Marse.

Výsledky naznačujú, že geomorfné procesy na Marse majú stále v rukáve niekoľko tajomstiev a tiež, že sublimácia oxidu uhličitého môže byť vysvetlením ďalších zvláštnych povrchových prvkov na Marse.

Tím dúfa, že štúdium araneiformov počas niekoľkých rokov Marsu by mohlo pomôcť vrhnúť viac svetla na fascinujúce sezónne procesy planéty.

Výskum bol publikovaný v r Vedecké správy .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.