Βρέθηκαν αποδείξεις για παγετώνες στην περιοχή Alba Mons του Άρη

Οι κλιματικές συνθήκες και οι συνοδευτικές παγετώδεις/περιπαγετώδεις διεργασίες έχουν προταθεί ότι ποικίλλουν στον Άρη κατά την Ύστερη εποχή του Αμαζονίου (~1,0 Ga έως σήμερα). Ενώ στον Άρη έχουν βρεθεί στοιχεία για παγετώδεις εδαφικές μορφές που μοιάζουν με προηγούμενα επεισόδια μείζονος και δευτερεύοντος παγετώνων, οι παγετώδεις εδαφικές μορφές που προκύπτουν από μέτριους παγετώνες δεν έχουν μελετηθεί εκτενώς.

Έτσι, οδήγησε σε ένα κενό στην κατανόησή μας για το μέτριο παγετωνικό επεισόδιο που οδήγησε στην τοποθέτηση παγετωτικών μορφών ενδιάμεσης κλίμακας και έκτασης σε σχέση με εκείνα που προκύπτουν από μεγάλα και δευτερεύοντα επεισόδια παγετώνων. Αυτή η μελέτη επικεντρώνεται στην ανάλυση με βάση την τηλεπισκόπηση των παγετωνικών εδαφών που βρέθηκαν στο εσωτερικό των κρατήρων πρόσκρουσης που βρίσκονται στην περιοχή Alba Mons (30˚-60˚N, 80˚-140˚W) του Άρη και υποδηλώνει ότι αυτές οι παγετώδεις γεωμορφές έχουν σχηματιστεί από μέτρια παγετώνα κατά το παρελθόν ~10-100 Ma.

Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι τα μεσαία γεωγραφικά πλάτη (30˚-60˚) του βόρειου και του νότιου ημισφαιρίου του Άρη φιλοξενούν ποικιλία παγετώνων εδαφών που προκύπτουν από τη συσσώρευση και την κατωφερή ροή πάγου κατά το παρελθόν ~1,0 Ga. Το εσωτερικό των κρατήρων πρόσκρουσης είναι οι θέσεις εντός τα μεσαία γεωγραφικά πλάτη όπου τα στοιχεία για παγετώδεις εδαφικές μορφές ήταν παντού. Αυτά τα στοιχεία περιλαμβάνουν μεγάλης κλίμακας (δεκάδες χιλιόμετρα) ποδιές λοβών συντριμμιών, γραμμωτά γεμίσματα κοιλάδων και ομόκεντρα γεμίσματα κρατήρων. Η καταλληλότερη ηλικία για αυτές τις παγετώδεις γεωμορφές που αντιστοιχεί σε ~100 Ma – 1,0 Ga προέκυψε χρησιμοποιώντας τη μέθοδο κατανομής μεγέθους-συχνότητας κρατήρα. Σε ορισμένα σημεία, έχει διαπιστωθεί ότι αυτές οι παγετώδεις εδαφικές μορφές τείνουν να γεμίζουν πλήρως τον κρατήρα ξενιστή (ανεξάρτητα από τη διάμετρό του), κάτι που συλλογικά υποδηλώνει ότι έχει λάβει χώρα εκτεταμένη συσσώρευση και ροή πάγου στο παρελθόν. Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν ορισμένες παγετώδεις γεωμορφές μικρής κλίμακας (σε απόσταση λίγων χιλιομέτρων) (π. ροή πάγου. Η καταλληλότερη ηλικία αυτών των μικρής κλίμακας παγετώνων εδαφών έχει προέλθει από ~10 Ma. Αυτές οι προηγούμενες μελέτες μας έδωσαν την ευκαιρία να περιγράψουμε τον τύπο των παγετωνικών εδαφών που σχηματίστηκαν πιθανώς κατά τα περασμένα ~10-100 Ma.

Για να ερευνήσουμε το εσωτερικό των κρατήρων πρόσκρουσης στην περιοχή Alba Mons, χρησιμοποιήσαμε εικόνες που αποκτήθηκαν με χωρική ανάλυση ~6 m/pixel από την κάμερα περιβάλλοντος (CTX) στο Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) της NASA. Το MRO της NASA εκτοξεύτηκε στον Άρη στις 12 Αυγούστου 2005 και από τότε που ξεκίνησε τις επιστημονικές του επιχειρήσεις γύρω από τον Άρη, έστειλε υπέροχες εικόνες της επιφάνειας. Η έρευνά μας αποκάλυψε την παρουσία χαρακτηριστικών ροής σε σχήμα λοβού που διατηρούνται στο εσωτερικό 346 κρατήρων. Η επιφάνεια αυτών των χαρακτηριστικών ροής δείχνει στοιχεία για μορφολογίες που προκύπτουν από την εξάχνωση του πάγου κοντά στην επιφάνεια. Αυτά τα στοιχεία περιλαμβάνουν υφή εγκεφάλου και κρατήρες δακτυλίου-μούχλας. Μαζί, αυτά τα μορφολογικά στοιχεία υποδηλώνουν ότι τα χαρακτηριστικά της ροής είναι σώματα πλούσια σε πάγο. Βρήκαμε αυτά τα μορφολογικά χαρακτηριστικά του πάγου κοντά στην επιφάνεια στις εικόνες υψηλής ανάλυσης (~0,25 m/pixel) χαρακτηριστικών ροής που αποκτήθηκαν από το Επιστημονικό Πείραμα Απεικόνισης Υψηλής Ανάλυσης (HiRISE) στο διαστημόπλοιο MRO της NASA.

Συνολικά, η μορφολογική μελέτη πρότεινε ότι τα χαρακτηριστικά ροής είναι παρόμοια με ποδιές μικρής κλίμακας λοβών που σχηματίζονται μέσα σε κρατήρες. Μέσα στους κρατήρες-ξενιστές, αυτές οι ποδιές λοβών μικρής κλίμακας βρίσκονται τοποθετημένες μόνο στις πλαγιές του τοιχώματος του κρατήρα που βλέπουν τον πόλο, καθώς τα στοιχεία τους δεν σημειώθηκαν αλλού μέσα στον κρατήρα. Δεν γεμίζουν πλήρως τον κρατήρα ξενιστή, όπως στην περίπτωση παγετώνων μεγάλης κλίμακας εδάφους (π.χ. γεμίσματα ομόκεντρων κρατήρων). Αυτό συνεπάγεται σχετικά μειωμένη έκταση της συσσώρευσης πάγου και των ροών στο σχηματισμό ποδιών λοβών μικρής κλίμακας με λοβό από ό,τι απαιτείται για το σχηματισμό ομόκεντρων γεμισμάτων κρατήρων. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτές οι μικρές λοβώδεις ποδιές συντριμμιών εκτείνονται σχεδόν στο μισό του δαπέδου του κρατήρα ξενιστή (μέγιστο μήκος ~22 km) από τη βάση του τοιχώματος του κρατήρα που βλέπει προς τον πόλο, υπονοώντας ότι η έκταση της συσσώρευσης και της ροής πάγου να είναι μεγαλύτερο από αυτό που απαιτείται για το σχηματισμό χαρακτηριστικών ιξώδους ροής. Η μέθοδος κατανομής συχνότητας μεγέθους κρατήρα αποκάλυψε ότι η καλύτερη ηλικία για αυτές τις ποδιές λοβών μικρής κλίμακας που βλέπουν στον πόλο είναι ~10-100 Ma.

Σε αυτή τη μέθοδο, σχεδιάζουμε τον αριθμό των υπερτιθέμενων κρατήρων ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο της επιφάνειας σε σχέση με τη διάμετρο του κρατήρα. Η υποκείμενη βάση για αυτή τη μέθοδο είναι ότι η επιφάνεια στην οποία μετρώνται οι κρατήρες θεωρείται ότι είναι έλλειψη τυχόν υπερτιθέμενων κρατήρων. Καθώς οι κρατήρες άρχισαν να σχηματίζονται πάνω από την επιφάνεια, η κατανομή διαφορετικής διαμέτρου τοποθετημένων κρατήρων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εξαχθεί η βέλτιστη προσαρμογή ηλικίας της επιφάνειας. Έτσι, η μελέτη μας θα μπορούσε να καταστήσει προφανές ότι υπήρξε ένα επεισόδιο παγετώνων στον Άρη κατά τη διάρκεια των περασμένων ~ 10-100 Ma που διευκόλυνε σχετικά μέτρια έκταση συσσώρευσης και ροών πάγου σε σύγκριση με προηγουμένως αναφερθέντα μεγάλα και δευτερεύοντα επεισόδια παγετώνων. Περαιτέρω, η μελέτη μας έφερε στο φως τα στοιχεία ποδιών λοβών μικρής κλίμακας που έχουν στραμμένη προς τους πόλους που διατηρούνται μέσα στους κρατήρες που βρίσκονται στην περιοχή Alba Mons του Άρη. Τέλος, προτείνουμε ότι αυτές οι εδαφικές μορφές που βλέπουν πόλους θα μπορούσαν να διατηρηθούν στο εσωτερικό των κρατήρων που βρίσκονται αλλού στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη και απαιτούμε τη λεπτομερή ανάλυση αυτών των μορφών εδάφους στο μέλλον για μια λεπτομερή κατανόηση των παγετωνικών επεισοδίων που συνέβησαν στα ύστερα Αμαζόνιος.

Αναφορά

Sinha, R. K., &Vijayan, S. (2017). Γεωμορφική διερεύνηση κρατήρων στην Άλμπα Μονς, Άρης:Επιπτώσεις για την παγετώδη δραστηριότητα του Ύστερου Αμαζονίου στην περιοχή. Planetary and Space Science 144, 32-48. DOI:https://doi.org/10.1016/j.pss.2017.05.014.

Αυτή η μελέτη, Γεωμορφική διερεύνηση κρατήρων στην Άλμπα Μονς του Άρη:Επιπτώσεις για τη δραστηριότητα παγετώνων του Ύστερου Αμαζονίου στην περιοχή, δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Planetary and Space Science.