Геологи из Университета Брауна разработали многообещающее новое объяснение загадочного типа кратера на поверхности Марса.Двухслойные кратеры выброса или DLE, как и другие кратеры, окружены обломками, вырытыми ударником. Что отличает DLE, так это то, что обломки образуют два отдельных слоя — большой внешний слой с меньшим внутренним слоем, находящимся наверху.
Эти характерные кратеры были впервые задокументированы в данных, полученных из миссий «Викинг» на Марс в 1970-х годах, и с тех пор ученые пытались выяснить, как формируется двухслойный узор.Новое исследование, проведенное аспирантом Брауна Дэвидом Кутаи Вайсом и профессором геологии Джеймсом У. Хэдом, предполагает, что DLE являются результатом ударов по поверхности, которая была покрыта слоем ледникового льда толщиной в десятки метров.«Недавние открытия планетарных геофизиков в Брауне и других местах показали, что климат Марса в прошлом менялся», — сказал Хед. «В это время лед из полярных шапок перераспределяется в средние широты Марса в виде слоя толщиной около 50 метров в том же месте, где мы видим, что образовались DLE.
Это заставило нас подумать, что этот слой льда может быть часть объяснения образования необычного второго слоя DLE », — сказал Хед.В сценарии, описанном Вайсом и Хедом, удар проходит через слой льда, выбрасывая камни и другие выбросы на окружающий лед. Но из-за того, что выброшенный материал находится на скользком льду, он не всегда остается на месте. Вайс и Хед полагают, что наслоение происходит, когда материал около вершины выступающего края кратера скользит по скользкому льду и покрывает материал на нижних склонах.
Этот оползень, вызванный крутыми склонами и гладким слоем льда, создает характерный двухслойный вид DLE.«Я думаю, что впервые с тех пор, как в 1970-х годах были обнаружены DLE, у нас есть модель их образования, которая, по-видимому, согласуется с очень широким диапазоном известных данных», — сказал Вайс. Понимание того, как образовались эти и другие типы кратеров, могло бы помочь исследователям восстановить условия окружающей среды во время столкновения.
Исследование будет опубликовано в журнале Geophysical Research Letters. Ранняя версия газеты была размещена в сети 25 июля.Подходит к даннымСценарий оползня объясняет несколько отличительных черт DLE.
Наиболее прямо он объясняет радиальные бороздки — бороздки, исходящие от края кратера — которые обычны на внутреннем слое выброса DLE. По словам Вайсса, полосы часто встречаются при оползнях на Земле, «особенно при оползнях на ледниках».Это заставило Вайса и Хеда подумать, что лед может быть ключевым ингредиентом для создания DLE. Лед снизит коэффициент трения на склонах кратеров, увеличивая вероятность скольжения. «Когда я сделал быстрые вычисления, я понял, что оползня не ожидается [на краях кратеров], если выбросы оползней не будут оползать на слой льда», — сказал Вайс.
Сценарий также требует крутого склона на внешней стороне кратера. Возвышенная кромка частично зависит от размера кратера, при этом более крупные кратеры обычно имеют меньший подъем. Вайс подсчитал, что кратеры размером более 25 километров, вероятно, не будут иметь достаточно крутых краев, чтобы вызвать ледяной оползень.
С этими результатами он обследовал около 600 известных DLE и обнаружил, что почти все они имеют диаметр от одного до 25 километров.Модель льда учитывает и другие отличительные особенности ДЛЭ.
Например, в отличие от кратеров других типов, DLE обычно не имеют окружающих их вторичных кратеров. Вторичные кратеры являются результатом того, что из основного кратера выброшены большие куски выбросов, которые при приземлении оставляют выемки на окружающей поверхности. Но если бы эта окружающая поверхность была покрыта льдом, признаки неглубоких вторичных кратеров исчезли бы, когда исчез бы лед.
Модель также, по-видимому, объясняет расположение DLE в средних или высоких широтах — областях, где, по мнению ученых, когда-то на Марсе мог быть ледяной лед.В конечном итоге понимание того, как образуются DLE и другие типы кратеров, может привести к лучшему пониманию прошлого Марса.
«На поверхности Марса находится более 600 DLE, поэтому очень важно согласовать то, как они образовались, с нашими знаниями о климате Марса», — сказал Вайс. «Это может многое рассказать нам об истории марсианского климата в глобальном масштабе».Работа поддержана грантом НАСА Head.
