Núi Sharp trên sao Hỏa có kích thước gần bằng Alaska Alaska Mt. McKinley. Nghiên cứu mới cho thấy nó có khả năng xuất hiện khi những cơn gió mạnh mang theo bụi và cát vào miệng núi lửa nơi nó nằm.
Một gò sao Hỏa cao khoảng 3,5 dặm mà các nhà khoa học nghi ngờ bảo tồn bằng chứng về một hồ nước khổng lồ thực sự có thể đã hình thành do bầu không khí bụi bặm nổi tiếng của Hành tinh Đỏ, một phân tích về các đặc điểm của gò đất cho thấy. Nếu đúng, nghiên cứu có thể làm loãng kỳ vọng rằng gò chứa bằng chứng về một khối nước lớn, điều này sẽ có ý nghĩa quan trọng để hiểu được thói quen của Mars Mars trong quá khứ.
Các nhà nghiên cứu có trụ sở tại Đại học Princeton và Viện Công nghệ California cho rằng gò đất, được gọi là Núi Sharp, rất có thể xuất hiện khi gió mạnh mang theo bụi và cát vào miệng núi lửa rộng 96 dặm, nơi gò nằm. Họ báo cáo trên tạp chí Geology rằng không khí có khả năng thoát ra khỏi miệng núi lửa khổng lồ khi bề mặt sao Hỏa ấm lên vào ban ngày, sau đó quét ngược xuống các bức tường dốc của nó vào ban đêm. Mặc dù mạnh mẽ dọc theo các bức tường miệng núi lửa Gale, những cơn gió dốc dốc này đã chết ở trung tâm miệng núi lửa, nơi bụi mịn trong không khí lắng đọng và tích tụ để tạo thành Núi Sharp, có kích thước gần với Núi Alaska Alaska. McKinley.
Các nhà nghiên cứu có trụ sở tại Đại học Princeton, Viện Công nghệ California và Nghiên cứu Ashima cho rằng Sao Hỏa có độ cao khoảng 3,5 dặm (ở trên) rất có thể xuất hiện khi gió mạnh mang theo bụi và cát vào miệng núi lửa Gale nơi gò đất nằm. Nếu đúng, nghiên cứu có thể làm loãng kỳ vọng rằng gò là tàn dư của một hồ nước khổng lồ, điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc tìm hiểu thói quen của Mars Mars trong quá khứ. Hình ảnh của NASA / JPL-Caltech / MSSS
Động lực này phản ánh lý thuyết phổ biến rằng Núi Sharp hình thành từ các lớp phù sa ven hồ - và có thể có nghĩa là gò chứa ít bằng chứng về khí hậu sao Hỏa giống như Trái đất trong quá khứ so với hầu hết các nhà khoa học hiện nay. Bằng chứng là miệng núi lửa Gale từng chứa một phần hồ xác định vị trí hạ cánh cho tàu thám hiểm sao Hỏa của NASA. Rover đã chạm xuống gần Núi Sharp vào tháng 8 với mục đích khám phá bằng chứng về một môi trường có thể ở được và vào tháng 12 Curiosity đã tìm thấy dấu vết của đất sét, phân tử nước và các hợp chất hữu cơ. Xác định nguồn gốc của các yếu tố này và cách chúng liên quan đến Mount Sharp sẽ là trọng tâm cho sự tò mò trong những tháng tới.
Nhưng bản thân gò có khả năng không bao giờ ở dưới nước, mặc dù một cơ thể nước có thể tồn tại trong hào nước quanh chân núi Sharp, đồng tác giả nghiên cứu Kevin Lewis, một học giả nghiên cứu về khoa học địa chất và một nhà khoa học tham gia về Curiosity cho biết nhiệm vụ rover, phòng thí nghiệm khoa học sao Hỏa. Nhiệm vụ xác định liệu sao Hỏa có thể có một lần được hỗ trợ sự sống có thể được hướng tốt hơn ở nơi khác hay không, ông nói.
Công trình của chúng tôi không loại trừ sự tồn tại của các hồ trong miệng núi lửa Gale, nhưng gợi ý rằng phần lớn vật liệu trên núi Sharp được gửi phần lớn bởi gió, ông Lewis, người đã làm việc với tác giả đầu tiên Edwin Kite, một học giả sau tiến sĩ khoa học hành tinh tại Caltech; Michael Lamb, một giáo sư trợ lý địa chất tại Caltech; và Claire Newman và Mark Richardson của công ty nghiên cứu Ashima Research có trụ sở tại California.
Các nhà nghiên cứu báo cáo rằng không khí sẽ chảy ra vành miệng núi lửa (mũi tên đỏ) và sườn của Núi nhọn (mũi tên màu vàng) vào buổi sáng khi bề mặt sao Hỏa ấm lên và đảo ngược vào buổi chiều lạnh. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một mô hình máy tính cho thấy bụi mịn do những cơn gió này mang theo có thể tích tụ theo thời gian để tạo ra một gò đất có kích thước của Núi Sharp ngay cả khi mặt đất trống ngay từ đầu. Mũi tên màu xanh biểu thị các kiểu gió thay đổi nhiều hơn trên sàn của miệng núi lửa, bao gồm vị trí hạ cánh Curiosity (được đánh dấu bởi các đường x x). Hình ảnh của NASA / JPL-Caltech / ESA / DLR / FU Berlin / MSSS
Một ngày và đêm, bạn có những cơn gió mạnh thổi lên và xuống các sườn địa hình dốc đứng. Nó chỉ ra rằng một gò đất như thế này sẽ là một điều tự nhiên để hình thành trong một miệng núi lửa như Gale, ông Lewis Lewis nói. Trái ngược với mong đợi của chúng tôi, Mount Sharp về cơ bản có thể được hình thành như một đống trầm tích tự do không bao giờ lấp đầy miệng núi lửa.
Ngay cả khi Núi Sharp được sinh ra từ gió, nó và các gò tương tự có khả năng tràn qua một địa chất có giá trị - nếu không phải là sinh học - lịch sử của Sao Hỏa có thể giúp làm sáng tỏ lịch sử khí hậu của Sao Hỏa và hướng dẫn các sứ mệnh trong tương lai, Lewis nói.
Những ngôi sao trầm tích này vẫn có thể ghi lại hàng triệu năm lịch sử khí hậu của sao Hỏa, ông Lewis Lewis nói. Đây là cách chúng ta tìm hiểu về lịch sử Trái đất, bằng cách tìm các bản ghi trầm tích đầy đủ nhất mà chúng ta có thể và đi qua từng lớp. Bằng cách này hay cách khác, chúng tôi sẽ có được một cuốn sách lịch sử đáng kinh ngạc về tất cả các sự kiện đang diễn ra trong khi trầm tích đó đang được lắng đọng. Tôi nghĩ Mount Sharp vẫn sẽ cung cấp một câu chuyện đáng kinh ngạc để đọc. Nó chỉ có thể không phải là một cái hồ.
Dawn Sumner, giáo sư địa chất tại Đại học California-Davis và là thành viên nhóm Phòng thí nghiệm Khoa học Sao Hỏa, nói rằng tính đặc thù của mô hình các nhà nghiên cứu đã biến nó thành một nỗ lực có giá trị để giải thích nguồn gốc của Núi Sharp. Mặc dù công việc này chưa đủ để suy nghĩ lại về sự phân phối nước trên Sao Hỏa, nhưng nó đề xuất một động lực gió độc đáo cho Miệng núi lửa, sau đó mô hình hóa nó đủ chi tiết để giả thuyết thực sự được thử nghiệm khi nhiều mẫu được phân tích trên Sao Hỏa, Sumner nói .
Theo hiểu biết của tôi, mô hình của họ là tiểu thuyết cả về việc gọi những cơn gió katabatic để tạo thành Núi Sharp và mô hình hóa một cách định lượng những cơn gió sẽ làm điều này như thế nào, theo ông Sumner, người quen thuộc với công việc nhưng không có vai trò gì trong đó.
Sự đóng góp lớn ở đây là họ cung cấp những ý tưởng mới đủ cụ thể để chúng ta có thể bắt đầu thử nghiệm chúng, cô nói. Bài báo này cung cấp một mô hình mới cho Mount Sharp đưa ra dự đoán cụ thể về đặc điểm của những tảng đá trong núi. Các quan sát bởi sự tò mò ở chân núi Sharp có thể kiểm tra mô hình bằng cách tìm kiếm bằng chứng về sự lắng đọng gió của trầm tích.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các cặp hình ảnh vệ tinh của Miệng núi lửa Gale được chụp để chuẩn bị cho cuộc đổ bộ bằng máy ảnh Thí nghiệm khoa học hình ảnh độ phân giải cao (HiRISE) trên vệ tinh Tàu thám hiểm sao Hỏa do Caltech quản lý cho NASA. Các công cụ phần mềm đã trích xuất các chi tiết địa hình của Mount Sharp và địa hình xung quanh. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các lớp khác nhau trong gò đất không hình thành các ngăn xếp phẳng ít nhiều bằng phẳng vì các trầm tích lắng đọng từ một hồ nước. Thay vào đó, các lớp bay ra từ trung tâm gò đất theo mô hình xuyên tâm khác thường, Lewis nói.
Các tính năng của Mount Sharp phù hợp hơn với sự lắng đọng của gió hơn là một lòng hồ cổ, các nhà nghiên cứu báo cáo. Hình ảnh vệ tinh cho thấy các lớp trầm tích khác nhau tạo nên Núi Sharp có khả năng không mở rộng ra thành miệng núi lửa và cũng hiển thị độ nghiêng nhất quán, hoặc nhúng nhúng, cách xa trung tâm của gò đất. Các chấm đỏ biểu thị các khu vực nhúng với độ dốc trung bình được chỉ định. Ngôi sao màu vàng đánh dấu địa điểm hạ cánh của tàu lượn Mars Curiosity Mars. Hình ảnh từ Kevin Lewis
Kite đã phát triển một mô hình máy tính để kiểm tra các mô hình lưu thông gió sẽ ảnh hưởng đến sự lắng đọng và xói mòn trầm tích do gió thổi trong một miệng núi lửa như Gale. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những cơn gió dốc liên tục thoát ra và quay trở lại miệng núi lửa Gale có thể hạn chế sự lắng đọng trầm tích gần vành miệng núi lửa, trong khi xây dựng một gò đất ở trung tâm miệng núi lửa, ngay cả khi mặt đất trống ngay từ đầu, Lewis nói.
Các kết quả của các nhà nghiên cứu cung cấp bằng chứng cho các câu hỏi gần đây về nguồn gốc nước của Mount Sharp nhiệt, Lewis nói. Các quan sát vệ tinh trước đây đã phát hiện các chữ ký khoáng sản liên quan đến nước trong phần dưới của Núi Sharp. Trong khi điều này cho thấy phần dưới có thể là một loạt các hồ nước, các phần của gò đất phía trên còn mơ hồ hơn, Lewis nói. Trước hết, các lớp trên của gò cao hơn tường miệng núi lửa ở một số nơi. Ngoài ra, miệng núi lửa Gale nằm ở rìa của vùng đất thấp phía bắc Mars Mars. Nếu nó được đổ đầy nước đến gần độ cao của Núi Sharp thì toàn bộ bán cầu bắc sẽ bị ngập lụt.
Các phân tích đất được thực hiện bởi Curiosity - nhiệm vụ chính của rover là hai năm, nhưng có thể được mở rộng - sẽ giúp xác định bản chất của Núi Sharp và khí hậu sao Hỏa nói chung, Lewis nói. Xói mòn gió phụ thuộc vào các yếu tố cụ thể như kích thước của các hạt đất riêng lẻ, vì vậy thông tin như vậy thu được từ nhiệm vụ Curiosity sẽ giúp xác định các đặc điểm của sao Hỏa như tốc độ gió. Trên trái đất, trầm tích cần một lượng hơi ẩm để trở thành xi măng thành đá. Thật thú vị khi biết, Lewis nói, làm thế nào các lớp đá của Núi Sharp được giữ lại với nhau và nước có thể liên quan như thế nào.
Nếu cơ chế mà chúng tôi mô tả là chính xác, nó sẽ cho chúng ta biết rất nhiều về Sao Hỏa và cách thức hoạt động của nó bởi vì Núi Sharp chỉ là một trong số các gò đất trầm tích bí ẩn được quan sát trên Sao Hỏa, ông Lewis Lewis nói.
Bài báo, Tăng trưởng và hình thức của gò đất trong miệng núi lửa Gale, Sao Hỏa: xói mòn gió tăng cường và giao thông, đã được xuất bản trong số tháng 5 năm 2013 của tạp chí Geology. Công trình được hỗ trợ bởi các khoản tài trợ từ NASA, Caltech và Khoa Khoa học Địa chất Princeton, Harry Hess.
Thông qua Đại học Princeton