Sommige aardverschuivingen op Mars lijken een belangrijke natuurkundige wet te trotseren. "Lang, aardverschuivingen" worden gevormd door enorme hoeveelheden gesteente en grond die naar beneden bewegen, grotendeels te wijten aan de zwaartekracht. Maar hun macht is moeilijk te verklaren. Met volumes die groter zijn dan die van het Empire State Building, ze bewegen met hoge snelheden tot 360 kilometer per uur over vlakke oppervlakken tot tientallen kilometers.

Dit lijkt erop te wijzen dat er geen of zeer weinig wrijving aanwezig is. Wrijving is de fundamentele fysieke kracht die weerstand biedt aan beweging van het ene oppervlak dat ten opzichte van het andere glijdt. Het gebrek aan wrijving in deze lange aardverschuivingen - in vergelijking met normale, kortere - is vergelijkbaar met het plotseling verliezen van grip bij het besturen van een auto op een natte of ijzige ondergrond:je trekt aan de remmen, maar je stopt veel verder dan waar je van plan was.

Om dit raadsel uit te leggen, wetenschappers hebben gesuggereerd dat deze aardverschuivingen moeten hebben plaatsgevonden in een tijd dat het gebied bedekt was met ijs. Maar in ons recente artikel gepubliceerd in Nature Communications, we hebben een ander antwoord bedacht. De resultaten kunnen ons helpen beschermen tegen schadelijke aardverschuivingen, zowel op Mars als op aarde.

Geologen hebben het vreemde gedrag van aardverschuivingen op Mars besproken sinds ze bijna een halve eeuw geleden voor het eerst werden geïdentificeerd. Dit soort aardverschuivingen hebben zich ook op aarde voorgedaan in de geologische geschiedenis, maar omdat onze planeet actief is met erosie, atmosferische verwering (wind, regen enzovoort), vegetatiebedekking en platentektoniek, hun bewijs kan worden gemaskeerd, zo niet volledig gewist.

Dit is de reden waarom we lang studeren, aardverschuivingen op andere planeten in ons zonnestelsel. Er zijn namelijk een aantal voordelen aan verbonden. Op de rode planeet, aardverschuivingen en hun morfologische kenmerken zijn miljoenen jaren goed bewaard gebleven vanwege de verminderde erosiesnelheid en de afwezigheid van vegetatie en platentektoniek.

We hebben nu ook satellietbeelden van het oppervlak van Mars beschikbaar met een resolutie die beter is dan wat we hebben voor sommige regio's hier op aarde. Als resultaat, we kunnen waarnemingen en metingen doen die op onze planeet niet zo zijn toegestaan.

Nieuwe bevindingen

Valles Marineris op Mars is een 4, 000 km lang, rechte kloof, zo diep als 8 km. Het ligt net ten zuiden van de evenaar van Mars, waar buitengewone voorbeelden van lange, runout aardverschuivingen aanwezig zijn. In onze studie, we hebben ons gericht op een van de best bewaarde aardverschuivingen - met een grootte die vergelijkbaar is met de hele staat Rhode Island in de VS.

De aardverschuiving vertoont lange richels die zich in de richting van de beweging uitstrekken over bijna de gehele lengte van de afzetting. Zoals genoemd, deze richels zijn eerder geïnterpreteerd als een gevolg van onderliggend ijs op het moment van de aardverschuiving. Deze hypothese wordt ondersteund door het feit dat soortgelijke structuren zijn waargenomen bij aardverschuivingen op gletsjers.

Op basis van deze gelijkenis de aanwezigheid van de richels op aardverschuivingen op Mars zijn gebruikt ter ondersteuning van de theorie dat Mars ooit bedekt was met ijs. Maar de aanwezigheid van gletsjers en hun timing op zo'n martiaanse breedtegraad wordt fel bediscussieerd. Bovendien, het is nog steeds onduidelijk welke exacte mechanismen deze ruggen tijdens de ijstijd hebben gecreëerd.

Om te onderzoeken of er wellicht andere verklaringen zijn, we hebben computermodellen gemaakt van de aardverschuiving die we "digitale hoogte"-modellen noemen. Dit zijn 3D-weergaven van terrein, verkregen uit satellietbeelden met hoge resolutie en de hoogtegegevens van het terrein. Uit deze gegevens, we konden de dikte van de aardverschuivingen berekenen, de lengte van de richels, hun hoogte en hun golflengte - dat is de afstand van top tot top tussen twee richels naast elkaar.

We toonden aan dat de golflengte van de ruggen constant twee tot drie keer de waarde van de dikte van de aardverschuiving is. Deze relatie is eerder alleen aangetoond in laboratoriumexperimenten - waarbij geen ijs is betrokken - en ons resultaat is het eerste veldbewijs.

Dit suggereert dat ijs geen noodzakelijke voorwaarde is voor de vorming van de lange ruggen. In plaats daarvan, we stellen voor dat de ruggen met hoge snelheden kunnen zijn gevormd als gevolg van onderliggende lagen van onstabiele, lichte rotsen. Deze lagen zouden zijn ontstaan ​​door trillingen en botsingen van rotsdeeltjes op de bodem van de glijbaan met het ruwe oppervlak van de vallei. Dit zou een "convectieproces" hebben geïnitieerd - overdracht van warmte door beweging - waardoor hogere, dichtere en zwaardere rotslagen zouden vallen en lichtere rotsen zouden stijgen.

Toen we eenmaal rekening hadden gehouden met deze mechanische instabiliteit - en deze hadden gekoppeld aan de beweging met fenomenaal hoge snelheid van de glijbaan - konden we aantonen dat wervels werden gegenereerd die zich in de richting van de beweging van de aardverschuiving uitstrekken, die aanleiding geven tot de lange ruggen die we waarnemen op het oppervlak van de aardverschuiving.

De bevindingen zijn belangrijk. Op aarde, de onvolledige registratie van dergelijke catastrofale gebeurtenissen kan leiden tot verkeerde interpretaties en het over het hoofd zien van het gevaar van deze aardverschuivingen. Maar, zoals ze in het verleden gebeurden, ze zullen in de toekomst gebeuren, vormen een groot risico voor de infrastructuur en het leven van mensen.

Onze blik verder afwenden om te begrijpen wat dichtbij is, is soms een fundamentele verandering van perspectief. Maar, zoals we weten gebeuren er ook nog steeds aardverschuivingen op Mars, deze studies zullen de achtergrondkennis bepalen voor risicobeperking van menselijke nederzettingen op Mars, hoe ver ze ook in de toekomst liggen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.