מאדים הוא כוכב לכת חולי ומצלמת ה- HiRISE באורביטר של הסיור במאדים (MRO) העניקה לנו טונות של תמונות יפות של דיונות חול של מאדים. אבל הדיונות של מאדים שונות בהרבה מהדיונות כאן על כדור הארץ. תנועתם מנוהלת על ידי גורמים שונים מאשר דיונות כדור הארץ.
תנועת דיונות החול במאדים מעניינת מדענים. כמה רחוק הרוחות מזיזות אותם ולאן הם מופקדים, הן כמה מהשאלות החשובות. המחקר של כל תהליכי הדיונה תורם למדע האטמוספרי והמשקע.
"לא ניתן היה לבצע עבודה זו ללא HiRISE."
מתיו צ'וינאקי, סופר מחבר, אוניברסיטת אריזונה.
צוות מדעני פלנטה במעבדה למדעי הכוכבים של אוניברסיטת אריזונה ביצע ניתוח מפורט של דיונות חול במאדים. מתיו צ'וג'אנקי, מדען חבר באוניברסיטת U של A, הוביל את המחקר שפורסם בכתב העת Geology. העיתון נקרא "בקרות מצבים גבולות באזורים שטף החול הגבוה של מאדים."
המחקר מצא שתכונות רחבות היקף במאדים, והבדלי הטמפרטורה של צורות יבשה, ממלאות תפקיד חזק בדיונות של מאדים. הדבר אינו נכון כאן בכדור הארץ.
הצוות מיקד את מאמציו באזורים של מאדים עם דיונות חול גדולות. "מכיוון שיש דיונות גדולות שנמצאות באזורים נפרדים של מאדים, אלה מקומות טובים לחפש בהם שינויים", אמר צ'וג'נאקי.
"רצינו לדעת: האם תנועת החול אחידה על פני כדור הארץ, או שהיא משופרת באזורים מסוימים על פני אחרים?" אמר צ'וג'נאקי. "מדדנו את הקצב והנפח שבהם הדיונות עוברות על מאדים." החוקרים מיפו נפחי חול, שיעורי נדידת גבהים עבור 54 שדות דיונה, והקיף 495 דיונות בודדות.
"יש לנו צבא קטן של סטודנטים לתארים מתקדמים ..."
מתיו צ'וג'נאקי, אוניברסיטת אריזונה
הצוות הסתמך על HiRISE (ניסוי מדעי הדמיה ברזולוציה גבוהה) כדי לחקור את הדיונות. HiRISE נמצא על מסלול הסיור במאדים. זה ממפה כ -3% משטח המאדים בתמונות ברזולוציה גבוהה.
"עבודה זו לא הייתה יכולה להיעשות בלי HiRISE," אמר צ'וג'נאקי, שהוא חבר בצוות HiRISE. "הנתונים לא הגיעו רק מהתמונות, אלא נגזרו באמצעות מעבדת הפוטוגרמטריה שלנו שאותה אני מנהלת יחד עם שרה סאטון. יש לנו צבא קטן של סטודנטים לתארים מתקדמים שעובדים במשרה חלקית ובונים את דגמי השטח הדיגיטליים הללו המספקים טופוגרפיה בסדר גודל. "
מה הם מצאו?
"על כדור הארץ הגורמים בעבודה שונים ממאדים."
מתיו צ'וינאקי, סופר מחבר, אוניברסיטת אריזונה
במחקר זה מצא הצוות דיונות נצפות שנעו בין 2 מטר לגובה 122 מטר (6 עד 400 רגל). תנועת הדיונה ננעלה בשעון של כ- 0.6 ס"מ לשנה בכדור הארץ. זה בחוזה מוחלט לדיונות על כדור הארץ. כמה מהדיונות המהירות ביותר על פני כדור הארץ נמצאות בצפון אפריקה ונעות בגובה של 30.5 מטר בשנה.
מדענים פלנטריים התלבטו באופיים של דיונות מאדים, ותהו אם הם שרידים מן העבר העתיק, או אם הם עדיין נוצרים באופן פעיל ועוברים על פני השטח. עכשיו אנחנו יודעים. מאדים אולי כוכב לכת עצלן מבחינת תנועת הדיונה, אך הוא עדיין פעיל.
במאדים האווירה הרבה יותר רזה מכאן על כדור הארץ, וזה המפתח להבנת התוצאות הללו. בעיקרון, הרוח אינה חזקה מספיק בכדי להזיז דיונות חול באותה צורה שהיא נראית על כדור הארץ. חייבים להיות גורמים אחרים.
ברחבי מאדים מצא הסקר מיטות אקטיביות בצורת רוח של חול ואבק בפוסות מבניות - מכתשים, קניונים, קרעים וסדקים - וכן שרידים געשיים, אגן קוטב ומישורים סביב מכתשים.
אך באופן מפתיע נמצא כי התנועות הגדולות ביותר של חול נמצאות בקרבת שלוש צורות יבשה נפרדות: סירטיס מייג'ור, הלספונטוס מונטס וצפון הקוטב הצפוני.
סירטיס מייג'ור הוא נקודה חשוכה במאדים שנקראת תכונת אלבדו. זה ממש מערבה לאגן ההשפעות של איזידיס. חשוך בגלל הסלע הבזלתי באזור והיעדר כיסוי החול. הכותבים אומרים שתנועת החול כאן מושפעת מאוד מאגן איזידיס הסמוך, שגובהו 4 עד 5 ק"מ.
הלספונטוס מונטס הוא רכס הרים 711 ק"מ, והוא פועל בערך צפון-דרום. זו גם תכונה של אלבדו. זה ממוקם במשולש נחח. הצוות מצא כי תנודתיות CO2 עונתית שיחקה תפקיד ביצירת הדיונות כאן.
צפון הקוטב הצפוני הוא ים חול הגבוה בקווי הרוחב הצפוניים. זה ידוע גם בשם Vastitas Borealis. זה מקיף את כל אזור הקוטב. אזור הקוטב הצפוני הוא אזור הדיונות הפעיל ביותר במאדים. הצוות מצא כי CO2 עונתי תורם לתנועה כאן. החול ננעל ברובו במקום כאשר CO2 קפוא, ואז התכה תורמת לתנועת חול, בעיקר בגלל האלבדו שהורד.
מדוע ראו שלושת האזורים הגדולים הללו את תנועת הדיונות הגדולה ביותר? מה מבדיל אותם? מעברים ברורים בגיאוגרפיה, דבר אחד. כמו כן, טמפרטורות פני השטח. על פני כדור הארץ, אף אחד מהגורמים הללו לא מעצב את תנועת החולות.
"אלה לא גורמים שהיית מוצא בגיאולוגיה יבשתית," אמר צ'וג'נאקי. "על כדור הארץ הגורמים בעבודה שונים ממאדים. לדוגמה, מי תהום בקרבת פני השטח או צמחים הגדלים באזור מעכבים את תנועת חול הדיונה. "
הצוות הגיע למסקנה כי מעברים גדולים בתצורות גיאולוגיות מעצבים את נדידת החולות של מאדים. זה נעזר בשינויי טמפרטורה ליד תכונות אלבדו כמו סירטיס מייג'ור.
הצוות מצא גם שתנועת חול גדולה יותר ליד אגן קטן ומלא באבק בהיר. "אגן בהיר משקף את אור השמש ומחמם את האוויר מעל הרבה יותר מהר מהאזורים שמסביב, שם האדמה חשוכה," אמר צ'וג'נאקי, "כך שהאוויר ינוע במעלה האגן לכיוון שפת האגן, יניע את הרוח, עם זה, החול.
מחקר זה מבהיר כי "משתנות טופוגרפיות ותרמופיזיות רחבות היקף ממלאות תפקיד מוביל בהנעת שטפי חול במאדים", כפי שאומרים המחברים במאמרם. החוקרים אומרים כי תוצאות המחקר הנוכחי יסייעו בתכנון משימות עתידיות לאזורים שלא ניתן לפקח עליהם בקלות ועלולות להיות לכך השלכות על לימוד אתרים עתיקים שניתן יהיה למגורים בהם.
