Een wetenschapper van het Southwest Research Institute (SwRI) onderzocht 11 jaar aan Mars aan beeldgegevens om inzicht te krijgen in de seizoensprocessen die lineaire geulen creëren op de hellingen van de megadune in de Russell-krater op Mars. In de vroege lente beelden, vastgelegd door twee verschillende camera's op de Mars Reconnaissance Orbiter, Dr. Cynthia Dinwiddie van SwRI zag in de lucht zwevende pluimen van stoffig materiaal in verband met de lineaire duingeulen op de benedenwindse helling van de zandduin. Deze aanwijzingen wijzen op actieve processen waarbij brokken bevroren CO . betrokken zijn ₂ , of droogijs, glijdend van de zandduin, onderweg zand en stof opwaaiend.

Russell-krater, op Mars, is de thuisbasis van de grootste bekende zandduin in het zonnestelsel, biedt een vaak afgebeelde locatie om moderne oppervlakteactiviteit op de Rode Planeet te bestuderen.

"Twee decennia lang planetaire wetenschappers hebben veel ideeën gehad over hoe en wanneer heel lang, smalle geulen gevormd op door vorst aangetaste zandduinen op Mars, " zei Dinwiddie, eerste auteur van een paper waarin nieuw onderzoek wordt geschetst dat is geaccepteerd voor publicatie in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven . "In eerste instantie wetenschappers dachten dat lineaire duingeulen overblijfselen waren van een oude tijd toen het klimaat op Mars vloeibaar water op het oppervlak ondersteunde. Vervolgens, herhaalde beeldvorming toonde aan dat er nu veranderingen plaatsvonden, wanneer Mars koud en droog is. Sindsdien zijn er verschillende hypothesen voorgesteld, meestal met ofwel CO ₂ ijs of waterijs."

Andere wetenschappers vonden beelden met heldere CO ₂ ijsblokken in rust in duingeulen, suggereert een causaal verband tussen de blokken en de geulen.

"In deze krant, we bieden overtuigend nieuw bewijs dat het ventileren van CO ₂ gas maakt CO . los ₂ ijsblokken die lineaire duingeulen kerven en wijzigen, "Zei Dinwiddie. "Terwijl er sporen van seizoensgebonden gecondenseerd water aanwezig zijn, het gedraagt ​​zich als een onschuldige omstander, niet actief deelnemen aan de processen, " zei medeonderzoeker Dr. Tim Titus van de U.S. Geological Survey.

Tijdens de sombere herfst en winter van Mars, koude temperaturen condenseren een deel van de CO ₂ atmosfeer op het oppervlak van het duinveld, ijsafzettingen creëren. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat in de winter en het vroege voorjaar, de doorschijnende plak CO ₂ ijs laat straling van de zon toe om het donkere zand onder het ijs te verwarmen, waardoor wat ijs overgaat in gas (of sublimeren) en onder druk komt te staan ​​in de contactzone. Deze CO . onder druk ₂ gas ontsnapt naar de atmosfeer via zwakke zones in het ijs, ook het verdrijven van zand en stof in een gasstraal.

Het uitgeworpen materiaal valt terug naar het oppervlak en vormt donkere vlekken rond de ventilatieopening. Dit onderzoek stelt voor dat naarmate het seizoen vordert, herhaalde ventilatie breekt het plaatijs in discrete blokken op steile hellingen in de buurt van de top van het duin. Ontluchtend gas maakt uiteindelijk de blokken los, en stuurt ze naar beneden glijden, het verdiepen en aanpassen van bestaande geulen of het graven van nieuwe.

De luchtpluimen bestaan ​​uit fijn stof dat wordt verstoord door het glijblok, terwijl grof stof wordt neergeslagen in de buurt van de geulen, het creëren van een seizoensgebonden, relatief heldere rand rond actieve geulen. De ontgassende ijsblokken verwijderen tijdelijk stof van het donkere geulzand, resulterend in veelbetekenende helderheidsvariaties (albedo) in en rond geulen.

"We observeren dit heldere randpatroon rond actieve geulen voor een korte periode, zeggen, het equivalent van de laatste drie weken van oktober, die vroeg tot halverwege de lente is op het zuidelijk halfrond van de aarde, ' zei Dinwiddie. 'Kort na deze voorjaarsvakantie, De stoffige atmosfeer van Mars bedekt het gebied met een meer homogene façade, alleen gestoord door stofduivels in de late lente en zomer."

SwRI leidde dit programma, met thermische modellering van ijs en stof door Titus en de U.S. Geological Survey. Een NASA Mars Data Analysis Program-beurs financierde deze 12 maanden durende pilotstudie van seizoensgebonden duinprocessen in de Russell-krater. Dinwiddie en Titus hebben voorgesteld om dit onderzoek uit te breiden naar andere kraters op het zuidelijk halfrond van Mars, waar kraters laaggelegen vallen vormen voor zand om zich op te hopen en door vorst aangetaste duinvelden te vormen.