Gázsugarak a marsbéli “Antarktiszon”

646

A Mars bolygó déli sarkvidékén állunk. Körülnézve azt látjuk, ami
minden tavasszal megtörténik: ahogyan a Nap a horizont fölé emelkedik, erőteljes szén-dioxid (CO2)
gázkitörések hatolnak át a jégsapka legfelső rétegén. A kitörő gáz
magasra hág a ritka, hideg atmoszférában, miközben finom szemcséjű,
sötét homokot szór szét az egyes kitörések esetleg több száz méteres
körzetében. Miközben a szárazjég-lemezen állunk, lefelé nézve látjuk a
sötét felszínt a méteres jégréteg alatt. A körülöttünk mindenfelé
kitörő, a levegőbe százméteres magasságba homokot és port okádó
széndioxid-sugarak folyamatos zúgása hallható. Mindeközben érezzük a
remegést űrcsizmáink alatt, mivel a szárazjég-lemezt, amelyen állunk,
gyakorlatilag lebegésben tartja a jég alatt felgyülemlett gáz nyomása.

 

Gázsugarak kitörései a Mars sarkvidékén egy fantáziarajzon (forrás: Ron Miiler, Arizona State University) 

Ezt
a mozgalmas képet Phil Christensen (Arizona State University), illetve társai:
Hugh Kieffer (US Geological Survey) és Timothy Titus (UGSS) kutatásai
vázolják fel, akik a Mars poláris régiójával kapcsolatos régi
rejtélyt megoldó tanulmányukat a Nature c. folyóirat augusztus 17-i
számában tették közzé. A csoport egy kiválaszott területet tartott
szemmel a déli félteke telének végétől a nyár közepéig, a déli
szélesség 86°18’ és keleti hosszúság 99° pontjánál. A megfigyelés során
több mint 200 db, látható fényben és infravörös tartományban készült
THEMIS-képet dolgoztak fel.

A csoport a Mars déli pólussapkáján
időről időre felbukkanó rejtélyes, sötét színű, legyező alakú
képződményeket kutatta. Ezek a tipikusan 15 és 45 méter közötti
kiterjedésű, egymástól több száz méterre levő képződmények minden
tavasszal megjelennek, amint a Nap a jégsapka fölé emelkedik.
Élettartamuk mindössze három-négy hónap, ezután eltűnnek, és csak
egy évvel később jelennek meg ismét, miután a közbeeső tél újabb réteg
jeget hagyott a sarki területen. A foltok legtöbbje ugyanazon a helyen
bukkan fel, mint előző évben. Az itt megjelenő pókhálószerű
képződmények kialakulásának pontos folyamata szintén ismeretlen volt.

 

Sötét
foltok (balra) és legyezőszerű képződmények a Mars déli jégsapkáján két
nagyfelbontású MOC-képen, a déli félteke tavaszán. A képek körülbelül
3,2 km széles területet ábrázolnak (Forrás: NASA/JPL/MSSS)

 A
kutatók eredetileg úgy gondolták, hogy ezek a foltok melegebb, csupasz
talajterületek, amelyek a jég olvadása során bukkannak elő. Ámde a NASA
Mars Odyssey szondájának THEMIS (Thermal Emission Imaging System
(Hősugárzásos Képalkotó Rendszer) műszerével végzett vizsgálatok
kimutatták, hogy a foltok csaknem ugyanolyan hidegek voltak, mint a CO2
jég, vagyis kb. -128 °C-osak. Ez arra mutatott, hogy a foltok igazából a
jégfelszínt beborító sötétebb anyagból állnak, amelyet az alatta levő
jégréteg tart hidegen.

A foltok akkor kezdtek megjelenni,
amikor a Nap mindössze fél fok magasan állt a horizont felett, majd a
következő néhány nap alatt gyorsan, igen nagy számban bukkantak fel.
Mindeközben néhány terület akár 100 napot meghaladó ideig is
foltmentes maradt, majd igen nagy számú folt jelent meg rajtuk egy hét
alatt.

 

Pókhálószerű
képződmények az állandó jégtakarón, miután az évszakos CO2 jégréteg
elpárolgott. A következő tavasszal ezeken a helyeken fognak nagy
valószínűséggel megjelenni a kitörések, amikor a szárazjég visszatér. A
kép szélessége kb 3,2 km (Forrás: NASA/JPL/MSSS)

A
jelenség kialakulására kidolgozott új modell szerint az egész folyamat
a Mars fagyos antarktikus tele alatt kezdődik, amikor a hőmérséklet
-128 °C alá zuhan. Ez olyan hideg, hogy a Mars 95 százalékban
széndioxidból álló légköre közvetlenül kifagy az állandó sarki
jégsapkára, amely porral és homokkal fedett vízjégből áll. Az első,
poros széndioxid-réteg kifagyása után a tél során a jég
átkristályosodik, és sűrűbbé válik. A jégbe zárt por- és homokszemek
lassan lefelé süllyednek. Mire tavasszal a Nap felkelni készül, a
fagyott réteg egy félig átlátszó, méteres vastagságú lemezzé válik,
amely sötét homok- és poralapzaton fekszik. A jégrétegen áthaladó
napsugárzás a jégkéreg alatt található sötét anyagot kezdi melegíteni,
ennél fogva a jég alsó, ezzel a sötétebb réteggel érintkező tartománya
szublimálni kezd, vagyis közvetlenül gázzá alakul. Ahogyan telnek a
napok, és a Nap magasabbra emelkedik, a szublimáció folytatódik. Nem
sokkal később ezek az alsóbb rétegek jelentős mennyiségű sűrített
széndioxid-gázt halmoznak fel, amely a jégréteget elemeli a felszíntől.
Röviddel ezután a lemezen levő leggyengébb pontok átszakadnak, keskeny
réseket alkotva, amelyeken a nagy nyomású gáz akár 160 km/h
sebességgel, vagy még gyorsabban áramlik ki. A jégtakaró alatt a
hasadék felé száguldó gáz erodálja a felszínt, magával ragadva
homokszemeket, amelyek a kitörés helye felé áramolva a felszínbe árkok
sokaságát vájják. Az ilyen pókhálószerű képződmények nagy mértékben
hozzájárulnak ahhoz, hogy a nyílás a következő évben ugyanazon a helyen
jelenjen meg. A kitörés során a gázsugarak a részecskéket felemelik a légkörbe, ahonnan a legnagyobb méretű és legnagyobb tömegű
részecskék a nyíláshoz közel hullanak vissza, és kialakítják a
foltokat. A kisebb tömegű homokszemcsék a szelekkel jutnak lejjebb, és
legyezőszerű képződményeket hoznak létre, esetleg többszáz méteres
hosszúságban. A legapróbb szemcsék pedig a szelekkel elsodródnak, és
egy általános, vékony porréteget képeznek. A kitörések mindaddig
folytatódnak, amíg a jéglemez teljesen elszublimál és eltűnik.

Mindent összevetve olyan jelenségről van tehát szó, amely semmiféle ismert földi folyamathoz nem fogható.

Forrás: Mars Odyssey News

 

Hozzászólás

hozzászólás