science >> Wetenschap >  >> Astronomie

IJseilanden op Mars en Pluto kunnen klimaatverandering uit het verleden onthullen

Voorbeelden van kraterafzettingen van het THEMIS IR-mozaïek overdag in het zuidpoolgebied van Mars. (a) circumpolaire kratervullende afzettingen in een niet nader genoemde krater (b) "gestapelde" circumpolaire kratervullende afzettingen in zuidelijke krater. (c) Marginale afzetting in de Elim-krater. (d) De gelaagde afzettingen van de zuidpool die een niet nader genoemde krater overdrukken. (e) Onregelmatige storting in niet nader genoemde krater. (f) West-oost topografisch profiel van MOLA-gegevens door de circumpolaire kratervulafzettingen in (a), met locatie weergegeven door de stippellijn in (a). (Van Sori, et al., 2019, JGR:Planeten)

Veel van de kraters van Mars en Pluto hebben relatief kleine ijseilanden die niet vastzitten aan hun poolijskappen.

Deze ijseilanden kunnen records zijn van klimaatverandering in het verleden op Mars en Pluto, en zou ook aanwijzingen kunnen geven over de werking van water en ijs op Mars, zei Mike Sori, een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Arizona en de hoofdauteur van een nieuwe studie in AGU's Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek: Planeten detaillering van de nieuwe bevindingen.

Het meeste eerdere werk op ijs op Mars had de noordelijke poolijskap op de planeet onderzocht, waar andere onderzoekers opmerkten dat kleine ijskoepels van tientallen kilometers breed in kraters buiten het bereik van de hoofdijskap bleven.

Sori wilde zien of deze kenmerken uniek waren voor de noordpool van de planeet, en om meer te weten te komen over deze weinig bestudeerde functies.

"Het is een berg in een gat, " hij zei.

De auteurs van het onderzoek gebruikten verschillende soorten instrumenten van ruimtevaartuigen in een baan om deze functies, inclusief afbeeldingen met de kenmerken en topografische kaarten gemaakt door de Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA).

Ze vonden 104 grote inslagkraters met afzettingen erin, waaronder 31 met relatief ronde, koepelvormige ijskegels in kraters in het zuidelijke poolgebied. De andere kraters hadden meer onregelmatige afzettingen.

Locaties van circumpolaire kratervullende afzettingen (donkerblauwe punten), marginale afzettingen (zwarte punten), en onregelmatige afzettingen (lichtblauwe punten) op een zuidelijke polaire projectie van hoogte vertegenwoordigd door MOLA-afgeleid gekleurd gearceerd reliëf. (Van Sori, et al., 2019, JGR:Planeten)

Sori en zijn co-auteurs concentreerden zich voor dit werk op de 31 meer regelmatige ijskegels, omdat ze er het meeste vertrouwen in hadden dat deze formaties grotendeels uit bevroren water bestonden.

"Ze verschijnen niet als helderwit spul in afbeeldingen, dus het is niet super duidelijk dat ze van ijs zijn als je er alleen maar naar kijkt, " hij zei.

Toen de auteurs van het onderzoek eenmaal hadden vastgesteld dat deze ijsbergen een terugkerend proces op Mars leken te zijn, ze verbreedden hun onderzoek om te zien of ze vergelijkbare kenmerken elders in het zonnestelsel konden vinden. Ze keken naar Pluto, met een grote heldere ijskap genaamd Sputnik Planitia.

Ook al is Pluto's ijs gemaakt van bevroren stikstof, de ijskappen waren ongeveer even groot:ongeveer 1, 000 kilometer in diameter en enkele kilometers dik. Pluto heeft ook een vergelijkbare kratertopografie.

Hoewel de beschikbare afbeeldingen van Pluto niet zo goed zijn als die van Mars, Sori en zijn collega's maten vijf kraters met ijsafzettingen in een gebied op ongeveer dezelfde afstand van Pluto's belangrijkste ijskap als die ze op Mars vonden.

HiRISE-beelden van circumpolaire kratervullende afzettingen, weergegeven als inzetstukken in THEMIS IR-mozaïeken overdag. (a) Verbeterd kleurgedeelte van HiRISE-afbeelding ESP_031749_1080 met duinen op de circumpolaire kratervulafzettingen in Richardson-krater (89 km kraterdiameter, 72.5ºS, 180,2ºE). (b) Verbeterd kleurgedeelte van HiRISEimage ESP_057439_1075 met laagblootstellingen van de circumpolaire kratervulafzettingen in Burroughs-krater (110 km kraterdiameter, 72,3ºS, 116.6ºE). (Van Sori, et al., 2019, JGR:Planeten)

"In grote lijnen was het redelijk vergelijkbaar, "Sori zei, eraan toevoegend dat de onderzoekers de topografie op Pluto ook niet konden meten vanwege slechtere gegevens.

De vormen op Pluto zijn ook niet bepaald koepelvormig, maar Sori zei dat het nog steeds interessant is dat de ijseilanden van Pluto in kraters zijn afgezet.

"Er is een soort klimaatreden of topografische reden waarom gaten in de grond een goede plek zijn voor ijs om te gaan, " hij zei.

De onderzoekers weten niet helemaal zeker waarom dit is, maar Sori zei dat in het zuidelijke poolgebied van Mars de ijseilanden gewoonlijk ten westen van het centrum van de kraters liggen, zo waait de wind daar.

"Wind moet een soort van rol spelen, ' zei Sori.

Kaart van vijf uitschieters van stikstofijs in inslagkraters op Pluto. Labels bevinden zich linksonder van elke krater op een LORRI-beeldmozaïek. Topografische gegevens zijn afkomstig van stereobeelden van New Horizons (Schenk et al., 2018).

Hoe of waarom de ijseilanden ontstaan, is ook een raadsel. Bijvoorbeeld, onderzoekers weten niet of kraters ijs verzamelen of ijs vasthouden. Ze vonden een paar van de ijsheuvels die nog steeds een beetje verbonden zijn met de belangrijkste ijskap op Mars, en het is mogelijk dat de andere ijsheuvels ooit deel uitmaakten van de hoofdijskap. Als, dit zou betekenen dat de ijskappen ooit groter waren op Mars en Pluto, en dat ze geleidelijk afnemen, met de kraters die een kleine hoeveelheid ijs vasthouden die ze ooit bedekte.

Hoewel de aarde niet veel kraters heeft zoals Pluto of Mars, Sori zei dat er een krater in Groenland is met een ijsheuvel die nog steeds verbonden is met de hoofdijskap. en dat het mogelijk deel uitmaakt van hetzelfde fenomeen dat op Mars en Pluto plaatsvindt.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.