Изследователите докладват, че въздушно течение може би се е насочило по ръба на кратера (отбелязано с червени стрелки) и по фланговете на Острия връх (жълти стрелки) сутрин, когато марсианската повърхност се загрява, и в обратната посока през късния следобяд, когато се охлажда. Изследователите създадоха компютърен модел, демонстриращ че финия пясък пренасян от тези ветрове може да се акумулира с течение на времето, и да построи дюна с размерите на Острия връх ако приемем, че повърхността е била гола в началото. Сините стрелки индикират по-променливите начини на движение на вятъра по дъното на кратера, който е включен в пейзажа заснет от Кюриосити (маркиран с „х”). (Кредит: Image by NASA/JPL-Caltech/ESA/DLR/FU Berlin/MSSS)
Марсианска дюна висока около 3.5 мили, за която учени предполагаха, че съдържа доказателство за масивно езеро, може би се е формирала като резултат от известната прашна атмосфера на червената планета според нов анализ на състава на дюната. Ако това заключение се окаже правилно, могат да се разсеят очакванията, че дюната съдържа доказателство за голямо количество вода, което пък ще има важниимпликации за разбирането на евентуалните условия за обитаемост на планетата в миналото.
Изследователи от университета Принстън в Калифорнийския Технически институт предполагат, че дюната, известна като Острия връх, най-вероятно се е появила в следствие на силни ветрове, пренесли прах и пясък в широкия 96 мили кратер, в центъра на който се намира дюната. Те докладват за журнала „Геология”, че вероятно въздухът се издига от масивния кратер Гейл, когато Марсиянската повърхност се затопля през деня, и след това се придвижва надолу по стръмните стени през нощта. Въпреки, че тези ветрове по склона са силни в рамките на стените на кратера, те биха замряли към центъра му където финия прах и пясък се стабилизират и акумулират. В края на краищата те са формирали Острия връх, който по височина се приближава до вр. Макинлий в Аляска.
Това движение противоречи на надделяващата теория, че Острия връх се е формирал от слоеве тиня, седиментирали на дъното на езеро. Настоящото откритие може да означава, че дюната съдържа много по-малко доказателства че Марсианският климат в миналото е бил подобен на Земния, което много учени в момента предполагат. Доказателства за това, че кратерът Гейл някога е съдържал в себе си езеро, донякъде оформи решението на НАСА да приземи роувъра Кюриосити точно там. Роувърът се докосна до Острият връх през август с цел да разкрие доказателства за обитаемост, и през декември Кюриосити откри следи от глина, водни молекули и органични компоненти. Определянето на произхода на тези елементи и връзката им с Острия връх ще бъде фокуса на мисията на Кюриосити в идните месеци.
Дюната сама по себе си вероятно никога не е била под вода, въпреки че известно количество вода може да е съществувало в „ровът“ около базата на дюната, обясни съавтора на проучването Кевин Луис, асоциириан изследовател в Принстън в ресора Геонауки , и участник в мисията на роувъра Кюриосити на научната лаборатория Марс.„Задачата ни да определим дали някога Марс е бил обитаем, може би трябва да се насочи в друга посока“, каза той.
„Нашата работа не изключва същестуването на езера в кратера Гейл, но предполага, че натрупването на материала, образувал Острия връх, се е депозирал там в голяма степен заради вятър,“ каза Луис, който работеше с авторът Едуин Кайт – доктор по планетарни науки в Калтех; Майкъл Ламб – асистент професор по геология в Калтех, и Клеър Нюман и Марк Ричардсън от калифорнийската компания за проучвания Ашима рисирч.
„Всеки ден и нощ имаме тези силни ветрове, които се движат нагоре и надолу по стръмните топографски склонове. Излиза, че могили като тази може би са нещо съвсем естествено, което може да се формира в кратер като Гейл.“ – допълни Луис. „Обратно на нашите очаквания, Острият връх може да се е формирал като свободна купчина от седимент, който никога не е изпълвал кратера.“
Дори и ако Острият връх се е породил от ветрове, той и подобни дюни със сигурност преливат от ценна геологическа – ако не и биологическа – история за Марс, която може да разкрие климатичната история на планетата и да даде напътствие за бъдещи мисии, каза Луис.
„Тези седиментарни дюни могат да носят своеобразен архив за милиони години от марсианската климатична история“ – каза Луис. “Така ще научим много за земната история, откривайки най-пълното седиментарно свидетелство, през което можем да минем пласт по пласт. По един или друг начин, ние ще получим една невероятна историческа книга на всички събития, случили се докато седимента се е депозирал. Аз мисля, че Острия връх все пак ще ни предостави невероятна история. Може просто никога да не е бил езеро.“
Доун Съмнър, професор по геология в калифорнийския университет Дейвис, и член на лабораторията за Марсови науки казва, че специфичността на този изследователски модел го прави ценен опит за обяснение на произхода на Острия връх. Докато работата сама по себе си не е достатъчна, за да се преосмисли разпределението на водата на Марс, тя все пак предлага уникална картина на динамиката на ветровете в кратера Гейл, и след това добавя достатъчно детайлни модели за да може да бъде тествана тази хипотеза със събирането на все повече проби от Марс, каза Съмнър.
„Доколкото знам, техният модел е новаторски не само защото използва за обяснението катабатични /хладни, движещи се надолу/ ветрове, за да се формира Острия връх, но и количествено моделиране на това как ветровете в действителност правят това,“ казва Съмнър, който е запознат с работата, но няма участие в нея.
„Големия принос тук са предоставените нови идеи, които са достатъчно специфични, за да можем да ги тестваме,“ казва изследователката. „Това изследване предоставя нов модел за Острия връх, който прави специфични предположения за характеристиките на скалите в състава на дюната. Наблюденията на Кюриосити в подножието на Острия връх може да тестват модела, като търсят доказателства за ветрово отлагане на седименти.“
Изследователите използват двойки сателитни изображения на кратера Гейл, заснети като подготовка за приземяването на роувъра с Експериментална Камера за Заснемане на Изображения с Висока Резолюция ( HiRISE ), разположена на борда на орибитращия сателит за разузнаване на Марс, поддържан от Колтек за НАСА. Софтуерните инструменти са извлекли топологическите детайли на Острия връх и заобикалящия го терен. Изследователите са открили, че различни пластове на върха не са просто натрупани един върху друг, както е при седиментите, депозирани от езера. Вместо това, пластовете са разположени ветрилообразно, излизайки от центъра на дюната в много необичайна кръгова композиция, казва Луис.
Кайт са разработили компютърен модел, с който тестват как кръговата циркулация на ветровете може да повлияе на депозирането и ерозията на ветрово-отложените седименти в кратер като Гейл. Изследователите са открили, че ветровете по полегатите части, които постоянно влизат и излизат в кратера Гейл, може да ограничат депозирането на седименти близо до ръба на кратера, докато отлагат дюна в центъра на кратера, дори и на земята там да не е имало нищо в самото начало, казва Луис.
Резултатите, получени от изследователите, предоставят доказателства за скорошните въпроси за водния произход на Острия връх, казва Луис. Сателитните наблюдения преди това са засекли следи от минерали, свързани с водата, в долната част на Острия връх. Докато този факт предполага, че долната част може да е била серия от дъна на езера, части от горната част на върха са по-странни, казва Луис. Първо, горните слоеве на дюната са по-високи от кратерните стени на няколко места. Също така, кратерът Гейл седи на ръба на Марсианските северни низини. Ако е бил запълнен с вода до височината на Острия връх, тогава цялото северно полукълбо на планетата щеше да е наводнено.
Анализите на почвата, извършени от Кюриосити – първоначалната мисия на роувъра, която е с продължителност две години, но може да бъде удължена – ще помогнат да се определи природата на Острия връх, и марсианския климат като цяло, казва Луис. Ерозията, причинена от вятър, разчита на специфични фактори, като размера на индивидуалните почвени частици, така че много от информацията, придобита от мисията Кюриосити, ще ни помогне да определим характеристики на Марс като скорост на вятъра например. На земята, седиментите се нуждаят от известно количество влага, за да се обединят в скала. „Ще бъде интересно да знаем,“ добавя Луис, „как слоевете скали на Острия връх се държат заедно, и как може би е замесена водата в този процес.”
„Ако механизмът, който описваме, е правилен, ще ни каже много за Марс и как се случват процесите там, защото Острия връх е само един обект от цял клас енигматични седиментирани дюни, наблюдавани на Марс,“ казва Луис.
