Новое исследование показало, что марсианский ветер в течение миллиардов лет вырезал из кратеров огромные насыпи высотой в милю.  Их расположение помогло определить, когда на Красной Планете высохла вода в результате глобальных климатических изменений.

Марс

Кратер Гейл. Круг показывает место приземления марсохода, линия — его путь

Полученные результаты показывают всю силу и важность ветра в формировании марсианских ландшафтов, в то время как на Земле другие процессы играют главную роль,  сказал Маккензи Дэй, ведущий автор исследования. «На Марсе нет тектоники плит, нет жидкой воды, чтобы получился такой результат – огромные насыпи, которые говорят нам, насколько большие изменения могут быть вызваны одним лишь ветром. На Земле ветер никогда не смог бы сделать ничего подобного, потому что вода и тектоника действуют намного быстрее.»

В работе участвовали, кроме Дэя: Гэри Кокурек, Дэвид Мориг и Вильям Андерсон.

Первое, что было отмечено во время программы НАСА «Викинг» в 1970-х, это то, что эти насыпи находятся на дне кратеров. Недавний анализ Горы Шарп  более  трех миль в высоту внутри кратера Гейл, сделанный марсоходом Курьозити, показал, что материал самой широкой части насыпей  – осадочные породы, переносимые водой, которая текла в кратер. А вершины образованы ветровыми осадочными процессами. Тем не менее, вопрос о том, как бугры образуются внутри кратеров, которые когда-то были полностью заполнены донными отложениями, оставался открытым.

осадочная насыпь внутри кратера

Нижняя часть горы Шарп — осадочной насыпи внутри кратера Гейл на Марсе

Существовала теория, что эти бугры образовались в результате ветровой эрозии, но никто не пытался это проверить, сказал Дэй. Поэтому очень здорово то, что мы показали, как ветер это может делать.

Чтобы проверить, может ли ветер создать такую насыпь, исследователи сделали миниатюрный кратер 30 сантиметров в ширину и 4 сантиметра в глубину, наполнили его влажным песком и поместили в аэродинамическую трубу. Они определили высоту подъема и распределение песка в кратере, пока все это дело сдувалось. Осадочный материал модели в результате ветровой эрозии образовал форму, схожую с наблюдаемой в марсианском кратере – серповидный ров, который углублялся и расширялся по краям кратера. В конце концов, все, что осталось от материала кратера, был холмик, который со временем тоже размылся. Мы своими глазами видели путь, который проходит кратер от заполненного своего состояния до формы, которую мы наблюдаем на Марсе сегодня.

кратер на Марсе

Динамика заполнения кратера осадочным материалом в аэродинамической трубе. Теплые цвета — большие высоты, холодные — малые высоты

Чтобы понять динамику ветра, исследователи сделали еще и компьютерную модель, которая имитирует поток ветра через кратер на различных стадиях эрозии.

Структура насыпей позволяет связать их образование с изменением климата на Марсе, сказал Кокурек. Нижняя его часть образуется во влажный период истории Марса, а верхняя сформирована в сухой период.

Эта последовательность показывает смену доминирующих седиментационных процессов  — от водных во влажное время, до ветровых, которые сменяли водные процессы в период засухи. А затем наступал период ветровой эрозии. В целом, мы увидели полное изменения осадочного цикла в направление к тому, что мы имеем на Марсе сегодня.

Исследование помогло ученным определить Ноачинский период (Noachian) – геологическую эпоху, которая началась  около 3,7 млрд. лет назад – как период, когда мир Марса начал изменяться с влажного на сухой. Ученые смогли связать изменения Марса именно с этой эрой, изучая расположение более, чем 30 таких насыпей и обнаружили, что они присутствуют только на территориях, подвергавшейся воздействию во время именно этого периода.

источник: biointeres.ru