Cercetătorii au dezlegat misterul avalanșelor de praf de pe Marte: studiul arată că majoritatea dungilor de praf apar din cauza vântului și a prafului sezonier, în timp ce impacturile meteoroizilor și cutremurele marțiene sunt responsabile pentru mai puțin de 0,1% din cazuri.
În ajunul Crăciunului 2023, un meteoroid a zdruncinat flancurile muntelui Apollinaris Mons și a declanșat o serie de avalanșe de praf pe Marte, relatează earth.com.
Sonda ExoMars Trace Gas Orbiter a Agenției Spațiale Europene a surprins consecințele evenimentului în detalii clare. Sistemul Color and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS) a dezvăluit un grup slab de cratere de impact proaspete la baza pantei și aproximativ o sută de noi dungi întunecate care se preling în jos precum urmele de gheare.
Imaginile de urmărire arată că formarea craterei și a dungilor s-a produs între 2013 și 2017, demonstrând că este un caz real în care un impact meteoroidal a declanșat modificări ale pantelor. Astfel de evenimente rămân însă excepția.
Factorii sezonieri ai dungilor de pantă
O analiză amplă recentă arată că dungile de pantă de pe Marte care persistă pe termen lung apar în mare parte în prezența norilor de gheață existenți și sunt determinate de factori alții decât impacturile sau cutremurele.
„Praful, vântul și dinamica nisipului par să fie principalii factori sezonieri care declanșează formarea dungilor de pantă. Impacturile meteoroizilor și cutremurele par să aibă efecte locale distincte, dar sunt nesemnificative la scară globală”, a declarat Valentin Bickel, coautor al studiului de la Universitatea din Berna.
Cum se formează o dungă de praf pe Marte
Dungile de pantă sunt caracteristici întunecate de albedo, produse atunci când un strat subțire de praf fin și luminos alunecă brusc și se prăbușește pe pantă, expunând substratul ușor mai întunecat de dedesubt.
În majoritatea cazurilor nu este implicată apă lichidă. Pe Marte, astăzi rece și arid, acestea sunt fenomene de eroziune uscată. Noua cercetare s-a bazat pe detectoare cu învățare profundă care au analizat întregul arhiv CTX (Mars Reconnaissance Orbiter Context Camera).
Experții au catalogat peste 2,1 milioane de dungi observate între 2006 și 2024 și au urmărit unde și când apar altele noi.
Zonele cu cele mai multe avalanșe de praf pe Marte
Cele mai mari concentrații se află în cinci zone fierbinți: Amazonis, Olympus Mons Aureole (OMA), Tharsis, Arabia și Elysium. Aceste regiuni sunt prăfoase, unde vânturile încarcă, mișcă și remobilizează particulele fine de la suprafață.
Autorii estimă că mai puțin de unul dintr-o mie din noile dungi formate poate fi legat direct de factori non-sezonieri, precum impacturile meteoroizilor sau cutremurele marțiene.
Majoritatea formării dungilor coincide cu vara și toamna sudică, când forța vântului depășește mai frecvent pragul necesar pentru a mobiliza nisipul și a ridica praful.
Modelul arată chiar și momentele cele mai favorabile pentru inițierea dungilor: în jurul răsăritului și apusului, când gradientele de temperatură și turbulența stratului de graniță sunt maxime.
Rolul norilor
Atmosfera contează nu doar pentru vânt, ci și pentru nori. Folosind măsurători aeriene extinse peste Atlanticul de Nord ca analog pentru Pământ, cercetări complementare arată că peste 80% din contrails-urile aeronavelor care persistă se formează în interiorul norilor de gheață existenți, de obicei cirrus naturali.
Pe Marte, contextul atmosferic este extrem de important. Rata dungilor crește odată cu încărcarea sezonieră de praf, iar multe noi apar acolo unde norii subțiri de gheață și ceața de praf sunt frecvente.
În ambele cazuri, norii de fundal moderează condițiile radiative și termice, pregătind terenul pentru formarea dungilor. Pe Marte, asta înseamnă că sezoanele prăfoase și cețoase sunt cele mai favorabile creării dungilor.
O planetă care își reorganizează praful
Cercetarea cuantifică o rată globală normalizată de formare a dungilor de aproximativ 5% pe an marțian, ceea ce sugerează că zeci de mii de dungi la scară CTX „se nasc” în fiecare an marțian.
Având în vedere durata tipică de viață a dungilor de câteva decenii, populația globală ar putea fi reînnoită în cicluri de ~20 de ani marțieni dacă condițiile rămân constante.
Formarea dungilor nu este uniformă. Unele zone evoluează liniștit, în timp ce altele experimentează „episoade” în care apar zeci de dungi noi între două imagini consecutive. Aceste episoade au loc mai ales în zonele prăfoase și în sezonul vântos.
Factorii care declanșează avalanșele de praf
Analiza a folosit și catalogul de cutremure marțiene de la misiunea InSight pentru a căuta declanșatori seismici.
Câteva evenimente din Elysium par să fi fost urmate de mici episoade locale de formare a dungilor, sugerând că cutremurele pot provoca alunecări pe pante marginale.
Dar, având doar doi ani marțieni de monitorizare seismică și incertitudine în localizarea epicentrelor, concluzia sigură este că cutremurele pot conta local, dar foarte rar la scară planetară.
Avalanșele declanșate de impacturi sunt rare
Episodul Apollinaris Mons este un exemplu perfect de avalanșe declanșate de impact și ajută la calibrarea statisticilor.
Astfel de avalanșe declanșate de impacturi se întâmplă, dar sunt rare în comparație cu alunecările constante cauzate de vânt. Noua estimare globală arată că doar ~0,1% din populația anuală de dungi poate fi atribuită direct proceselor non-sezonieri, precum impacturile meteoroizilor și cutremurele.
Cu alte cuvinte, „cel mai prolific artist” de pe Planeta Roșie este atmosfera, nu meteoroizii care vin din spațiu.
Importanța cercetării
Aceste descoperiri schimbă și modul în care observăm Marte. Prin corelarea formării dungilor cu sezoanele, încărcarea cu praf și ora din zi, oamenii de știință pot prezice mai bine când se vor produce schimbări la suprafață.
Echipele misiunilor pot acum să vizeze răsăritul și apusul deasupra celor cinci zone fierbinți în timpul verii și toamnei sudice pentru a surprinde peisajul în mișcare.
„Aceste observații ar putea conduce la o mai bună înțelegere a ceea ce se întâmplă pe Marte astăzi”, a declarat Colin Wilson, om de știință ESA pentru misiunea ExoMars Trace Gas Orbiter.
„Obținerea de observații globale, continue și pe termen lung, care arată un Marte dinamic, este un obiectiv cheie al orbitelor actuale și viitoare.”
Viitoarele misiuni pe Marte
Înțelegerea modului în care praful este mobilizat și redepozitat nu este doar o curiozitate geomorfologică. Dungile de pantă arată cât de activ este ciclul prafului marțian astăzi, același proces care curăță panourile solare, face aerul cețos, sădește nori și modelează clima.
Noua cercetare arată o planetă care își remodelază în continuare suprafața la fiecare sezon vântos.
Pentru ingineri, aceste informații ghidează alegerea locului de aterizare, gestionarea energiei și programarea imaginilor. Pentru oameni de știință, ajută la identificarea proceselor care ar putea necesita încă prezența lichidelor. Pentru public, transformă o lume aparent statică într-una plină de activitate prăfoasă.
„Praful, vântul și dinamica nisipului par să fie principalii factori sezonieri ai formării dungilor de pantă”, a notat Bickel.
Sonda Trace Gas Orbiter va continua să monitorizeze, cartografiind gazele atmosferice și terenurile bogate în apă, în timp ce CaSSIS va furniza imagini detaliate ale celor mai recente urme.
Cercetarea a fost publicată în jurnalul Nature Communications.
Comentează