火星の北極にある2マイルの高さのテキサスサイズの氷冠の形状は、40年間科学者を困惑させてきましたが、5月27日にNature誌に掲載された2つの論文で発表された新しい結果により、残り。
火星の極冠は惑星の最初の望遠鏡ビュー以来知られていますが、初期の宇宙船の画像は、北極冠がその中心から螺旋状に伸びる謎の谷とグランドキャニオンよりも大きな裂け目によって記録されていることを明らかにしました。これらの機能の起源は、1972年に最初に発見されて以来、議論されてきました。
Chasma Borealeと呼ばれる巨大な峡谷を説明する1つの仮説は、火山の熱が氷を溶かし、破裂を形成する壊滅的な洪水を引き起こしたというものです。他の科学者は、キャップの頂上から下り坂を風が吹き抜けて、氷からChasma Borealeを彫ったと示唆しました。
スパイラルトラフについても、複数の説明が提案されています。谷は、極からの氷の流れによって引き起こされる骨折として説明されています。別のモデルは、トラフが氷の太陽熱と横方向の熱伝導の自然な結果であることを示唆するモデルを使用しています。
テキサス大学オースティン地球物理学研究所のジャックホルトとアイザックスミスが主導する2つの新しい論文は、火星偵察オービター（MRO）の浅層地下レーダー（SHARAD）からのデータを使用して、氷冠の内部構造を研究しましたそして、谷と裂け目の起源を発見してください。
「SHARADは1秒あたり700回、軌道から電波パルスを送信します」とHolt氏は説明します。 「一部のエネルギーは、表面から反射され、介在する材料が電波の透過を許可する場合、表面下の界面から反射されます。この波長（約20メートル）のレーダーは氷をよく透過し、地球の飛行機から地球の氷床の大部分をマッピングするために使用されています。」
「すべての反射を組み合わせることにより、下にあるもののイメージを作ることができます
スミス氏は付け加えた。
Holt氏は、表面の特徴だけでなく、氷冠の内部構造もマッピングできることで、「重要なコンテキストを提供することで、表面に見られるものをより深く理解するための扉を開く」と説明しました。
スミスとホルトは、北極の氷冠の3次元構造をマッピングすることにより、谷とChasma Borealeの両方が、氷冠の上部から吹き下ろすカタバ風によって形成されたと判断しました。
「私たちは彼らが風によって彫られたと言っているのではなく、むしろその風が彼らの形成と進化において強い役割を果たしていたのです」ホルトは言った。 「Chasma Borealeは、新しい氷がそこに蓄積しなかったために持続した古い機能です。おそらく、氷冠の最高点から来る持続的な風が原因である可能性があります。」
ホルトはまた、時間の経過とともに完全に埋められた別の古い峡谷の証拠を発見しました。 「それが以前にあったことを示す証拠が表面に残っていない」とホルトは言った。 「ただし、レーダーデータにマッピングすることはできます。」
同様にらせん状の谷は風によって制御されます。 「私たちが見るレーダー層は、[トラフ全体で]厚さと標高が異なるため、風の輸送の証拠を示しています」と、トラフペーパーの筆頭著者であるスミスは説明しました。 「風はトラフを通過するのではなく、トラフを横切って移動します（そして]風上側から氷を移動させ（それにより層を薄くします）、風下側に移動します（既存の層にさらに追加します）。
これにより、らせん状の谷が風上に移動します。これは、1982年にバージニア大学の研究者であるアランハワードによって最初に提案された現象です。「多くの人々が、彼が間違っていることを示唆する他の仮説を提案しました」 「しかし、彼の論文の架空の断面図を見ると、レーダーデータに見られるものとほとんど同じです。アランハワードが私たちが何をするかを正確に予測したことに驚きました
見る。"
トラフは、惑星の自転のためにらせん状になっています。カタバティック風が帽子の中心から低緯度に向かって吹くとき、ハリケーンを地球上でらせん状にさせるのと同じ「コリオリ力」によってねじれます。
HoltとSmithがレーダーデータを使用してマッピングした層は、氷の流れが地球よりも火星ではるかに少ないことを示唆しています。流れの欠如は、火星の極氷が予想よりも複雑な層を保存していることを意味します。 「この複雑さは、[層]を担当する気候プロセスに非常に特定の制約を提供します」とホルトは言いました。 「最終的には、極冠を横切って、時間をかけて風と堆積パターンを再構築することができます。」
Holtは、火星の気候のシミュレーションとともにSHARADデータから推測された古代の極地景観を使用して、極冠の形成をモデル化することを計画しています。 「Chasma Boreale（モデル内）などの主要な機能を再現できれば、その期間の火星の気候について多くのことを学ぶことができます。」
スミスとホルトはまた、氷冠の形成に対する火星の傾きの影響を研究することを計画しています。 「火星の軌道と傾斜は太陽に対して大きく変化するので、それがどのようにして氷のキャップへの堆積に影響したかを見るのは素晴らしいことです。これにはさらに多くのマッピングが必要であり、そのプロセスはすでに始まっています」とスミス氏は述べています。
「火星でやるべきことはまだたくさんあります」とスミス氏は語った。 「この惑星には多くの謎があり、そのいくつかはまだ発見されていません。」
