Облик ледене капе величине два километра у Тексасу на северном полу Марса збунио је научнике четрдесет година, али нови резултати који ће бити објављени у пар радова у часопису Натуре 27. маја поставили су полемику у почивај.
Поларне капе Марса познате су од првих телескопских приказа планете, али ране слике свемирских летелица откриле су да се северна поларна капа постиже загонетним коритима која се извиру из њеног средишта, као и провалијом већом од Гранд Цанион-а. О пореклу ових карактеристика расправљало се од када су први пут откривене 1972. године.
Једна хипотеза за објашњење џиновског кањона, званог Цхасма Бореале, јесте да је вулканска топлота растопила лед и проузроковала катастрофалну поплаву која је формирала понор. Други научници су предложили да ветар пуше низбрдо с врха капе исклесане Цхасма Бореале са леда.
Предложено је више објашњења и за спирална корита. Једно објашњава корита као преломе изазване струјањем леда са пола. Други користи модел који сугерише да су корита природни резултат соларног грејања и бочне топлотне проводљивости у леду.
Два нова рада, коју су предводили Јацк Холт и Исаац Смитх са Универзитета у Тексасу из Аустиновог института за геофизику, користили су податке из Плитког подземног радара (СХАРАД) на Марс Рецоннаиссанце Орбитер (МРО) за проучавање унутрашње структуре ледене капе и откријте порекло корита и провалија.
"СХАРАД шаље импулсе радио таласа из орбите, 700 пута у секунди", објаснио је Холт. „Извесна енергија се рефлектује са површине, а затим са подземних интерфејса ако интервентни материјал омогућава продирању радио таласа. Радар на овој таласној дужини (око 20 метара) веома добро продире у лед, а помоћу авиона на Земљи коришћен је за мапирање великих делова ледених плоча. "
„Постављањем свих одраз може се направити слика онога што се крије испод
површине “, додао је Смитх.
Холт је објаснио да способност мапирања не само карактеристика површине већ и унутрашње структуре ледене капе „отвара врата за боље разумевање онога што видимо на површини пружајући критички контекст у времену“.
Мапирањем тродимензионалне структуре ледене капе северног пола, Смит и Холт су утврдили да су и корита и Цхасма Бореале формирани катабатским ветром који дува са врха ледене капе.
"Не кажемо да их је уклесао ветар, већ да је ветар имао снажну улогу у њиховом формирању и еволуцији." Холт је рекао. „Цхасма Бореале је стара карактеристика која је постојала јер се нови лед тамо није акумулирао, вероватно због упорних ветрова који долазе са највише тачке на леденој капици.“
Холт је такође открио доказе за још један стари кањон који је временом у потпуности испуњен. "На површини не постоје докази који би указивали на то да је то било раније", рекао је Холт. "Међутим, можемо то мапирати у радарским подацима."
Спирална корита такође су под контролом ветра. "Радарски слојеви које видимо показују доказе за транспорт ветра јер се разликују у дебљини и надморској висини [кроз корита" ", објаснио је Смитх, водећи аутор корита. "Ветар се креће кроз корито уместо кроз њега [и] помера лед са уздужне стране (тако што тањи слој) на доњу страну ветра (додајући више постојећем слоју)."
То узрокује да спирална корита током времена мигрирају узвратно, феномен који је први пут предложио Алан Ховард, истраживач са Универзитета у Вирџинији, 1982. "Многи људи су предложили друге хипотезе које сугеришу да није у праву", рекао је Смит. „Али када погледамо хипотетички пресек из његовог рада, он изгледа готово тачно онако како видимо у радарским подацима. Били смо задивљени колико је тачно Алан Ховард предвидио шта ћемо
види. "
Корита су спирално обликована због ротације планете. Док катабатички ветрови дувају од средишта капе ка нижим географским ширинама, оне су испреплетене истом “кориолисовом силом” која узрокује да урагани спирали на Земљи.
Слојеви које су Холт и Смитх пресликали помоћу радарских података такође сугеришу да су ледени токови на Марсу много ређи него на Земљи. Недостатак протока значи да поларни лед на Марсу чува сложеније слојеве од очекиваних. "Ова сложеност пружа врло специфична ограничења климатским процесима одговорним за [слојеве]", рекао је Холт. "На крају ћемо моћи да реконструишемо ветрове и моделе накупљања преко поларне капе и кроз време."
Холт планира да користи древне поларне пејзаже на основу података СХАРАД-а заједно са симулацијама марсовске климе за моделирање формирања поларне капе. "Ако успемо да обновимо главне карактеристике као што је Цхасма Бореале [у моделима], тада ћемо научити много о клими на Марсу у том периоду."
Смитх и Холт такође планирају да проуче утицај Марсовог нагиба на формирање ледене капе. „Пошто се Марсова орбита и нагиб толико мењају у односу на сунце, било би лепо видети како је то утицало на таложење леда на капи. То захтева много више мапирања, а тај процес смо већ започели “, рекао је Смит.
"На Марсу има још пуно истраживања", рекао је Смитх. "Планета има пуно мистерија, од којих неке још нисмо ни пронашли."
