Поперечные эоловые хребты (ТАР) - это визуально яркие элементы, обычно встречающиеся в топографических депрессиях на Марсе . [1] [2] [3] Эти мелкомасштабные и реликтовые формы пласта были впервые замечены на узкоугольных изображениях, полученных с орбитальной камеры Марса (MOC) [2] [3], и были названы «гребнями», чтобы сохранить как дюны, так и рябь. как формирующие механизмы. [2] [3] Хотя TAR широко распространены на Марсе, их формирование, возраст, состав и роль в прошлых циклах марсианских отложений остаются плохо ограниченными. [1] [2] [4] [5][6] [7]
Эоловые пласты
Эоловые пласты обычно делятся на рябь или дюны в зависимости от их морфологии и механизмов формирования. Дюны больше (> 0,5 м или выше на Земле [8] ), обычно асимметричны по поперечному профилю и являются продуктом гидродинамической нестабильности, связанной с потоком песка, местной топографией , касательным напряжением, оказываемым ветром на песчинки, [ 9] и взаимодействия потоков и форм, вызванные топографией самой дюны. [10] [11] [12] [13] Ветровая рябь для сравнения небольшая (амплитуда 0,6–15 мм [14] [15] [16] [17]] , более симметрична по профилю и создается сальтацией. и отражающие песчинки, которые имеют тенденцию к формированию регулярного рисунка зон ударов и теней . [8] [12] [16] [17]
На Марсе ТАР представляют собой некую промежуточную форму с характеристиками как ряби, так и дюн . ТАР обычно симметричны по профилю [18] [19], подобны ветровой ряби. Однако TAR на несколько порядков больше, чем ветровая рябь, наблюдаемая на Марсе или Земле. [20] [21] [22] гудронов намного меньше , чем марсианские дюны, не имеют Slip-лица , и не имеют характерную дюны Штосс и leeslopes . Более того, в то время как TAR и дюны имеют примерно базальтовые признаки на Марсе, [23] TAR имеют более низкую тепловую инерцию, чем дюны [24], что указывает на то, что TAR на их поверхности состоят из более мелких частиц, чем дюны. [25] Некоторые особенности на Земле, были предложены в качестве прокси для гудронов: гравийные megaripples в Аргентине , [26] [27] megaripples в Иране [28] и Ливии , [29] и реверсивные дюны в Айдахо , [30] , но точный аналог остается неуловимым.
Морфологии
ТАР также демонстрируют ряд морфологий, которые интерпретируются как представляющие различные процессы формирования и эволюции. [2] В прошлом были предприняты попытки классифицировать TAR с помощью систем классификации, в первую очередь ориентированных на морфологию гребня. [2] [3]
Морфология | Описание | Пример изображения | Источник изображения HiRISE |
---|---|---|---|
Простой | Прямые параллельные гребни | https://www.uahirise.org/ESP_045814_1520 | |
Раздвоенный | Прямые параллельные гребни с разветвлением | https://www.uahirise.org/ESP_045814_1520 | |
Извилистый | Обмотка, но не перекрывающиеся гребни | https://www.uahirise.org/PSP_002824_1355 | |
Как бархан | Относительно короткие гребни изогнуты под углом ~ 90-150º. | https://www.uahirise.org/ESP_036410_1810 | |
Сетевой | Сильно связанные гребни гребней, образующие замкнутые неправильные многоугольники | https://www.uahirise.org/PSP_002824_1355 | |
Пернатые [2] [31] [32] * | Большой первичный гребень с меньшими вторичными гребнями, примерно перпендикулярный главному гребню |
* Установлено в литературе, но не признано отдельной морфологией
Формирование
Существуют конкурирующие гипотезы образования TAR. [2] [19] [26] [28] [29] [30] [33] [34] Рябь гранул, покрытая монослоем крупных частиц миллиметрового размера, была предложена для меньших TAR (амплитуда <1 м), [ 22] [33] [35] [36], в то время как покрытые пылью реверсивные дюны были предложены для ТАР с амплитудой> 1 м. [37] [30]
Прошлый климат
Понимание образования и эволюции TAR может дать представление о ветрах, которые их создали. [38] В свою очередь, эти выводы могут помочь в более глубоком понимании прошлых моделей ветра , состава атмосферы и климатической динамики на Марсе в целом . [38] Реликтовые эоловые элементы существуют на Земле и являются полезными записями местных и атмосферных условий, но быстрые темпы эрозии на Земле стирают эоловые элементы, более древние, чем приблизительно последний ледниковый максимум . [39] [40] [41] [42] На Марсе скорость всплытия на поверхность намного медленнее, поэтому TARs могут сохранять условия значительно дальше в марсианском прошлом .
Текущая активность
Исследование 2020 года обнаружило доказательства того, что некоторые изолированные TAR все еще могут быть минимально активными (т.е. гребни гребней, которые перемещаются или меняются), но литература предполагает, что большинство TAR неподвижны. [43] Например, наблюдались проходы дюн над TAR без изменения нижележащих TAR после прохождения дюны. [1] [2]
Изображения ТАР
Ярданги, увиденные HiRISE в рамках программы HiWish . Расположение - Арсиноэ Хаос . На следующем изображении часть этого изображения показана в увеличенном виде, чтобы можно было увидеть TAR.
Крупный план ярдов, вид HiRISE в программе HiWish. Стрелки указывают на песчаные гряды, которые называются «поперечными эоловыми гребнями» (ТАР).
Слои в углублении в кратере, видимые HiRISE в рамках программы HiWish. Видны и помечены особый тип песчаной ряби, называемый поперечными эоловыми гребнями, TAR. Расположение - Эллада Планития в четырехугольнике Ноаха .
Близкий, цветной вид необычных поперечных эоловых хребтов, TAR, которые видел HiRISE в рамках программы HiWish. Эти особенности могли иметь переменные местные ветры, которые образовывали волнистые вершины.
Крупным планом вид TAR с волнами, как его видит HiRISE в программе HiWish
Закройте, цветное изображение TAR в канале, как его видит HiRISE в программе HiWish.
Смотрите также
- Дюны
- Рябь
- Марс
- Эолийские процессы
- Эолийские формы рельефа
Рекомендации
- ^ a b c Берман, Дэниел С .; Бальм, Мэтью Р .; Рафкин, Скот CR; Зимбельман, Джеймс Р. (2011). «Поперечные Эолийские хребты (ТАР) на Марсе II: Распределение, ориентация и возраст» . Икар . 213 (1): 116–130. DOI : 10.1016 / j.icarus.2011.02.014 . ISSN 0019-1035 .
- ^ Б с д е е г ч I Бальм, Мэтт; Берман, Дэниел С .; Бурк, Мэри С .; Зимбельман, Джеймс Р. (2008). «Поперечные Эолийские хребты (ТАР) на Марсе» . Геоморфология . 101 (4): 703–720. DOI : 10.1016 / j.geomorph.2008.03.011 . ISSN 0169-555X .
- ^ а б в г Уилсон, Шэрон А. (2004). «Широтно-зависимый характер и физические характеристики поперечных эоловых хребтов на Марсе» . Журнал геофизических исследований . 109 (E10): E10003. DOI : 10.1029 / 2004JE002247 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Мосты, NT; Бурк, MC; Гайсслер, ЧП; Banks, ME; Colon, C .; Diniega, S .; Голомбек, депутат; Хансен, CJ; Mattson, S .; McEwen, AS; Меллон, MT (2012). «Движение песка на Марсе по всей планете» . Геология . 40 (1): 31–34. DOI : 10.1130 / G32373.1 . ISSN 0091-7613 .
- ^ Geissler, Paul E .; Вилгус, Джастин Т. (2017). «Морфология поперечных эоловых хребтов на Марсе» . Эолийские исследования . 26 : 63–71. DOI : 10.1016 / j.aeolia.2016.08.008 .
- ^ Гейсслер, Пол Э. (2014). «Рождение и смерть поперечных эоловых хребтов на Марсе: поперечные эоловые хребты на Марсе» . Журнал геофизических исследований: планеты . 119 (12): 2583–2599. DOI : 10.1002 / 2014JE004633 .
- ^ Уилсон, Шарон А. (2015), «Поперечный Эолийский хребет (TAR)» , в Харгитае, Хенрик; Keresztúri, Ákos (ред.), Энциклопедия планетарных форм рельефа , Нью - Йорк, штат Нью - Йорк:. Springer, С. 2177-2185, DOI : 10.1007 / 978-1-4614-3134-3_380 , ISBN 978-1-4614-3134-3, получено 16 сентября 2020 г.
- ^ а б Вринд, Нью-Мексико; Джарвис, Пенсильвания (2018). «Между рябью и дюной» . Физика природы . 14 (7): 641–642. DOI : 10.1038 / s41567-018-0113-0 . ISSN 1745-2473 . S2CID 125921951 .
- ^ УИЛСОН, ИЭН Г. (1972). «Эоловые пласты - их развитие и происхождение» . Седиментология . 19 (3–4): 173–210. DOI : 10.1111 / j.1365-3091.1972.tb00020.x . ISSN 0037-0746 .
- ^ Купер, Уильям С. (1958), Прибрежные песчаные дюны Орегона и Вашингтона , Мемуары Геологического общества Америки, 72 , Геологическое общество Америки, стр. 1–162, doi : 10.1130 / mem72-p1 , hdl : 2027 / osu. 32435000785121 , проверено 15.09.2020
- ^ Г. Кочурек, М. Таунсли, Э. Йе, К. (1992). «Разработка дюн и полей дюн на острове Падре, штат Техас, с последствиями для отложений между дюнами и накопления, контролируемого уровнем грунтовых вод» . Журнал осадочных исследований SEPM . 62 . DOI : 10.1306 / d4267974-2b26-11d7-8648000102c1865d . ISSN 1527-1404 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ а б Багнольд, РА (2012). Физика выдувных песков и пустынных дюн . Dover Publications. ISBN 978-1-306-35507-0. OCLC 868966351 .
- ^ Вернер, Б.Т. (1995). «Эоловые дюны: компьютерное моделирование и интерпретация аттракторов» . Геология . 23 (12): 1107–1110. DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1995) 023 <1107: EDCSAA> 2.3.CO; 2 . ISSN 0091-7613 .
- ^ Андерсон, Р. (1990). «Эоловые волны как примеры самоорганизации в геоморфологических системах» . Обзоры наук о Земле . 29 (1–4): 77–96. DOI : 10.1016 / 0012-8252 (0) 90029-U .
- ^ Бултон, Дж. Уэйн (1997). Количественная оценка морфологии эоловой ударной ряби, образовавшейся в естественных дюнах . Национальная библиотека Канады = Национальная библиотека Канады. OCLC 654186636 .
- ^ а б Шарп, Роберт П. (1963). «Ветряная рябь» . Журнал геологии . 71 (5): 617–636. DOI : 10.1086 / 626936 . ISSN 0022-1376 . S2CID 225043269 .
- ^ а б Ван, Пэн; Чжан, Цзе; Хуанг, Нин (2019). «Теоретическая модель эоловой полидисперсной песчаной ряби» . Геоморфология . 335 : 28–36. DOI : 10.1016 / j.geomorph.2019.03.013 .
- ^ Зимбельман-младший; Уильямс, SH (2007-07-01). «Оценка процессов образования поперечных Эоловых хребтов на Марсе» . Седьмая международная конференция по Марсу . 1353 : 3047. Bibcode : 2007LPICo1353.3047Z .
- ^ а б Шокей, КМ; Зимбельман-младший (20 сентября 2012 г.). «Анализ поперечных профилей эоловых гребней, полученных из изображений Марса HiRISE» . Процессы земной поверхности и формы рельефа . 38 (2): 179–182. DOI : 10.1002 / esp.3316 . ISSN 0197-9337 .
- ^ Бурк, MC; Balme, M .; Бейер, РА; Уильямс, KK; Зимбельман, Дж. (2006). «Сравнение методов, используемых для оценки высоты песчаных дюн на Марсе» . Геоморфология . 81 (3–4): 440–452. DOI : 10.1016 / j.geomorph.2006.04.023 . ISSN 0169-555X .
- ^ Клоден, Филипп; Андреотти, Бруно (2006). «Закон масштабирования для эоловых дюн на Марсе, Венере, Земле и для подводной ряби» . Письма о Земле и планетах . 252 (1-2): 30–44. arXiv : cond-mat / 0603656 . DOI : 10.1016 / j.epsl.2006.09.004 . ISSN 0012-821X . S2CID 13910286 .
- ^ а б Уильямс, SH; Зимбельман-младший; Уорд, AW (2002). «Большая рябь на Земле и Марсе» . Конференция по изучению Луны и планет . 33 : 1508. Bibcode : 2002LPI .... 33.1508W .
- ^ Фентон, Лори К .; Bandfield, Joshua L .; Уорд, А. Уэсли (2003). «Эоловые процессы в кратере Проктор на Марсе: осадочная история, проанализированная на основе нескольких наборов данных» . Журнал геофизических исследований: планеты . 108 (E12). DOI : 10.1029 / 2002je002015 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Фентон, Лори К .; Меллон, Майкл Т. (2006). «Тепловые свойства песка по данным термоэмиссионного спектрометра (TES) и тепловизионной системы формирования изображений (THEMIS): пространственные вариации в пределах поля дюн кратера Проктор на Марсе» . Журнал геофизических исследований . 111 (E6). DOI : 10.1029 / 2004je002363 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Пресли, Марша А .; Кристенсен, Филип Р. (1997-03-25). «Измерение теплопроводности твердых частиц 1. Обзор» . Журнал геофизических исследований: планеты . 102 (E3): 6535–6549. DOI : 10.1029 / 96JE03302 .
- ^ а б де Сильва, SL; Spagnuolo, MG; Мосты, NT; Зимбельман-младший (2013-10-31). «Покрытые гравием мегаполисы аргентинской пуны: модель их происхождения и роста с последствиями для Марса» . Бюллетень Геологического общества Америки . 125 (11–12): 1912–1929. DOI : 10.1130 / b30916.1 . ISSN 0016-7606 .
- ^ Монтгомери, Дэвид Р .; Bandfield, Joshua L .; Беккер, Скотт К. (2012). «Периодические горные хребты на Марсе» . Журнал геофизических исследований: планеты . 117 (E3): н / д. DOI : 10.1029 / 2011je003970 . ISSN 0148-0227 .
- ^ а б Фороутан, М .; Зимбельман, младший (2016). «Мега-рябь в Иране: новый аналог поперечных эоловых хребтов на Марсе» . Икар . 274 : 99–105. DOI : 10.1016 / j.icarus.2016.03.025 . ISSN 0019-1035 .
- ^ а б Фороутан, М .; Steinmetz, G .; Зимбельман-младший; Дюгуай, ЧР (2019). «Megaripples в Вау-ан-Намусе, Ливия: новый аналог аналогичных функций на Марсе» . Икар . 319 : 840–851. DOI : 10.1016 / j.icarus.2018.10.021 . ISSN 0019-1035 .
- ^ а б в Зимбельман, Джеймс Р .; Шайдт, Стивен П. (2014). «Точная топография обращающейся песчаной дюны в Дюнах Бруно, штат Айдахо, как аналог поперечных Эолийских хребтов на Марсе» . Икар . 230 : 29–37. DOI : 10.1016 / j.icarus.2013.08.004 . ISSN 0019-1035 .
- ^ Берман, Дэниел С .; Бальм, Мэтью Р .; Михальский, Джозеф Р .; Кларк, Стейси С.; Джозеф, Эмили CS (2018). «Исследования с высоким разрешением поперечных Эоловых хребтов на Марсе» . Икар . 312 : 247–266. DOI : 10.1016 / j.icarus.2018.05.003 .
- ^ Бхардвадж, Аншуман; Сэм, Лидия; Мартин-Торрес, Ф. Хавьер; Зорзано, Мария-Пас (2019). «Распространение и морфология поперечных эоловых хребтов в зоне посадки марсохода ExoMars 2020» . Дистанционное зондирование . 11 (8): 912. DOI : 10.3390 / rs11080912 . ISSN 2072-4292 .
- ^ а б Hugenholtz, Chris H .; Barchyn, Thomas E .; Боулдинг, Адам (2017). "Морфология поперечных эоловых хребтов (ТАР) на Марсе по большой выборке: дальнейшее свидетельство происхождения мегариппы?" . Икар . 286 : 193–201. DOI : 10.1016 / j.icarus.2016.10.015 . ISSN 0019-1035 .
- ^ Монтгомери, Дэвид Р .; Bandfield, Joshua L .; Беккер, Скотт К. (2012). «Периодические горные хребты на Марсе» . Журнал геофизических исследований: планеты . 117 (E3): н / д. DOI : 10.1029 / 2011je003970 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Лэммель, Марк; Мейвальд, Энн; Ицхак, Хэзи; Цоар, Хаим; Катра, Ицхак; Крой, Клаус (30.04.2018). «Сортировка эолового песка и образование мегаполиса» . Физика природы . 14 (7): 759–765. DOI : 10.1038 / s41567-018-0106-Z . ISSN 1745-2473 . S2CID 125706603 .
- ^ Wilson, SA; Зимбельман-младший; Уильямс, SH (2003-03-01). «Большая эолова рябь: экстраполяция с Земли на Марс» . Конференция по изучению Луны и планет . 34 : 1862. Bibcode : 2003LPI .... 34.1862W .
- ^ Зимбельман, Джеймс Р. (2010). «Поперечные Эолийские хребты на Марсе: первые результаты с изображений HiRISE» . Геоморфология . 121 (1-2): 22-29. DOI : 10.1016 / j.geomorph.2009.05.012 . ISSN 0169-555X .
- ^ а б Гардин, Эмили; Аллеманд, Паскаль; Квантин, Кэти; Сильвестро, Симона; Делакур, Кристоф (2012). "Дюнные поля на Марсе: регистраторы изменения климата?" . Планетарная и космическая наука . Титан сквозь время: семинар по формированию, эволюции и судьбе Титана. 60 (1): 314–321. DOI : 10.1016 / j.pss.2011.10.004 . ISSN 0032-0633 .
- ^ НАПИТК, КЕРРИ; КОЧУРЕК, ГЭРИ; ЭВИНГ, РАЙАН С .; ЛАНКАСТЕР, НИКОЛЯ; MORTHEKAI, P .; СИНГВИ, АШОК К .; МАХАН, ШЕННОН А. (2006). «Развитие пространственно разнообразных и сложных структур дюн: поле Гран Десиерто, Сонора, Мексика» . Седиментология . 53 (6): 1391–1409. DOI : 10.1111 / j.1365-3091.2006.00814.x . ISSN 0037-0746 .
- ^ КОЧУРЕК, ГЭРИ; ХЭВХОЛЬМ, КАРЕН Г .; ДЕЙНОУ, МАКС; БЛЕЙКИ, РОНАЛЬД К. (1991). «Объединенные скопления в результате климатических и эвстатических изменений, Акчар Эрг, Мавритания» . Седиментология . 38 (4): 751–772. DOI : 10.1111 / j.1365-3091.1991.tb01018.x . ISSN 0037-0746 .
- ^ Суизи, Кристофер С. (2003). «Активность дюн в позднем плейстоцене и голоцене и ветровые режимы в западной пустыне Сахара в Мавритании: комментарий и ответ» . Геология . 31 (1): e18. DOI : 10.1130 / 0091-7613-31.1.e18 . ISSN 1943-2682 .
- ^ Вулф, Стивен А .; Хантли, Дэвид Дж .; Оллерхед, Джефф (18 июля 2006 г.). «Реликтовые поля дюн в позднем Висконсине на Северных Великих равнинах, Канада *» . Палеосреды . 58 (2–3): 323–336. DOI : 10.7202 / 013146ar . ISSN 1492-143X .
- ^ Сильвестро, С .; Chojnacki, M .; ВАЗ, Д.А. Cardinale, M .; Yizhaq, H .; Эспозито, Ф. (2020). «Миграция Megaripple на Марсе» . Журнал геофизических исследований: планеты . 125 (8): e2020JE006446. DOI : 10.1029 / 2020JE006446 . ISSN 2169-9097 . PMC 7583471 . PMID 33133993 .