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火星の極冠のらせん状の谷は、太陽系で最も謎めいた地形と呼ばれています。レッドプラネットから渦巻く深い峡谷は、北極と南極が数百マイルも広がっています。他の惑星にはそのような構造はありません。
谷形成の新しいモデルは、異常なパターンを形成するには、加熱と冷却だけで十分であることを示唆しています。以前の説明では、融解と再凍結の交互のサイクルに焦点を当てていましたが、風や氷のキャップの移動も必要でした。
「私は火星に適切な特定のパラメーターを適用し、そこからスパイラルだけではなく、火星で見られる正確な形のスパイラルが生まれました。」アリゾナ大学ツーソン校の地球科学の助教授であるジョン・ペルティエは言った。 「彼らは正しい間隔を持っていて、彼らは正しい曲率を持っていました、彼らはお互いに正しい関係を持っていました。」
彼のレポート「どのようにして火星上でらせん状の谷が形成されるのか」が、ジャーナルGeologyの4月号に掲載されました。谷の彼のコンピュータシミュレーションの1つはカバーを優雅にします。
1976年にバイキング宇宙船によって最初にパターンが発見されて以来、スパイラル状に形成された氷の峡谷は科学者を困惑させてきました。
砂丘や河道などの地球上の地形を研究する地形学者であるペルティエは、規則的に間隔をあけた自然のパターンが好きです。
スパイラルは法案に適合し、生物学の数学的パターンについての本を読んでいる間、彼は粘菌によって形成されたスパイラル形状に衝撃を受けました。彼は、粘菌がどのように成長したかを説明する数式が地質学的プロセスにも適用できるかどうか疑問に思いました。
「スパイラルを形成するためのレシピがあります」と彼は言った。そこで彼は、火星の状況を説明する情報を使用して、それを試しました。
火星の気温は年間を通じてほとんど氷点下です。ペレティエ氏によると、夏のごく短い期間、極地の氷冠の温度は、氷が少し溶けるのに十分なほど高くなります。
彼はその間、太陽に向かって急な側を示す氷の表面の亀裂または切れ目が少し溶けて、亀裂を深くして広げると提案しました。太陽からの熱も氷の中を拡散します。
氷が冷凍庫の中で蒸発するのと同じように、火星では、溶けた氷は液体の水ではなく蒸発します。
水蒸気は、小さな峡谷の冷たい日陰に当たると、凝縮して再凍結します。そのため、片側は時々加熱され、反対側は常に冷たいままであるため、峡谷は拡大して深くなります。
「火星の周囲温度は、このフォームを作成するのにちょうどいいです。そしてそれは太陽系の他のどこにも当てはまらない」と彼は言った。 「溶解が特定の場所に集中するため、らせんが作成されます。」
ペルティエは、融解と再凍結の差異が火星のらせん状の谷の形成の鍵であると言いました。
そのため、彼は加熱および冷却サイクルの数学的記述をスパイラル生成方程式に入れ、コンピューターシミュレーションを実行して、そのような数千のサイクルで何が発生するかを予測しました。彼は彼のモデルに風や極氷冠の動きを含めなかった。
コンピュータは、火星で見られるものと一致するパターンを作成しました。らせんの欠陥までです。
「私が持っているモデルは、これらの間の間隔、それらがどのように湾曲しているか、そしてスパイラルフィーチャーを作成するためにそれらが時間とともにどのように進化するかを予測します」と彼は言った。
「惑星科学の多くは、私たちが目にする画像について知識に基づいた推測を行うことです。私たちはそこに行くことはできず、フィールド実験を行うことはできません」と彼は言った。 「数値モデルの開発は、私たちが目にするフォームを作成するために何が不可欠であるかについて強力な提案を提供します」そして科学者が彼らの仮定をテストすることを可能にする、と彼は言った。
元のソース：UAニュースリリース
