Als je de documentaire "Five Years on Mars" op het National Geographic-kanaal over de Mars Exploration Rovers hebt gezien, heb je waarschijnlijk gezien hoe beide rovers vast kwamen te zitten in enkele van de kleine zandduinen op het oppervlak van Mars. Deze duinvelden op Mars zijn een beetje een mysterie voor planetaire geologen, en in feite is er niets zoals ze op aarde. De velden met golvend zand op Mars, Transverse Aeolian Ridges (TARs) genoemd, zijn te vinden over grote gebieden over Mars. De duinen zelf zijn kleiner dan de gigantische duinen die ook op Mars voorkomen, maar de velden zijn groter dan alle zandrimpelingsvelden op aarde. TAR's bevatten aanwijzingen voor klimaatprocessen uit het verleden en het heden, en aangezien het dodelijke valstrikken kunnen zijn voor rovers, willen wetenschappers meer weten over deze ongebruikelijke kenmerken.
TARS worden gevormd door de wind. Als je regelmatig de website voor de HiRISE Camera op de Mars Reconnaissance Orbiter bekijkt, zie je het woord 'eolisch' vrij vaak in wetenschappelijke thema's en beschrijvingen. Aeolian verwijst naar alle fenomenen die betrekking hebben op luchtbeweging.
De richels nemen vele vormen aan, zoals simpele rimpelingen, gevorkte rimpelingen, slangachtige golvende golven, barchanachtige (halvemaanvormige) vormen of complexe, overlappende netwerken.
In 2005 kwam de Opportunity-rover zes weken vast te zitten in een kleine duin, Purgatory Dune genaamd, met zijn wielen stevig vastgebonden in wat volgens planetaire geologen een kleine TAR was. Nadat de rover eindelijk was bevrijd, merkten missiewetenschappers aan de hand van beelden die de rover van de omgeving maakte, dat ze werden omringd door duinen. (Zie deze link voor filmpjes van de roverwielen die in het zand draaien.) Ze moesten voorzichtig door de duinen rijden, wat de voortgang aanzienlijk vertraagde. Het is dus belangrijk om te weten waar TAR's zich bevinden om te voorkomen dat ze tussen hen landen tijdens toekomstige rover-missies.
Een van de mensen die TAR's bestudeert, is Matt Balme, een onderzoekswetenschapper bij het Planetary Science Institute. Balme en zijn collega's hebben een pool-naar-pool-planeetonderzoek uitgevoerd naar meer dan 10.000 foto's gemaakt door de Mars Orbiter Camera, die (was) aan boord van het Mars Global Surveyor-ruimtevaartuig.
Dit is wat ze hebben gevonden over TAR's:
-Ze komen vaker voor op het zuidelijk halfrond dan op het noordelijk halfrond.
-Ze zijn te vinden in een equatoriale gordel tussen 30 graden noorderbreedte en 30 graden zuiderbreedte.
-Ze bestaan in twee verschillende omgevingen: nabij gelaagd terrein of grenzend aan grote donkere duinen (LLD's). Die grenzend aan duinen zijn recent gevormd, terwijl die nabij gelaagd terrein miljoenen jaren oud zijn.
-Ze zijn overvloedig aanwezig in de regio Meridiani Planum en in kraters op de zuidelijke breedtegraad.
De TAR-ontmoeting van de Opportunity-rover leverde aanvullende gegevens op, waaruit bleek dat TAR in ieder geval was samengesteld uit een buitenlaag van korrelvormig materiaal met een diameter van ongeveer 2 mm tot 5 mm, zei Balme. Daaronder bevond zich een gemengde massa van fijne en grove deeltjes.
TAR's hebben twee dingen nodig om te vormen, legde Balme uit: een voorraad sediment en harde wind. De sedimentvereiste helpt verklaren waarom ze zich in de buurt van duinen en gelaagd terrein bevinden en waarom ze beperkt zijn tot een centrale gordel rond de planeet, zei Balme.
"Mijn theorie is dat de zeer jonge TAR's worden gevonden in de buurt van de grote donkere duinen, die ook erg jong zijn, omdat het zand dat de duinen afblaast de energie levert die nodig is om TAR's te vormen," zei Balme. “Ondertussen heb je gebieden in de buurt van gelaagde landvormen die vroeger actief sedimenttransport hadden, maar nu niet meer. Dit toont een dynamische omgeving die is veranderd en we kunnen TAR's mogelijk gebruiken als paleomarkeringen om oude klimaten te helpen ontcijferen. ”
De huidige Mars-circulatiemodellen leveren niet veel bewijs dat windpatronen en atmosferische dichtheden op Mars in het verleden aanzienlijk verschilden van wat ze nu zijn. 'Maar ik denk dat de geologie die we zien suggereert dat er mogelijk verschillende patronen en dichtheden waren', zei Balme. "De waarnemingen die we nu krijgen van Mars Global Surveyor en de HiRISE-camera geven ons echt goede gegevens om de modellen aan te sturen."
Hoewel Blame en zijn team veel over TAR's hebben ontdekt, weten ze nog steeds niet uit welk materiaal de verschillende TAR-velden bestaan of waarom ze deze grote kenmerken op Mars zien, maar niet op aarde.
"De komende jaren zouden we veel meer beelden van HiRISE moeten zien die ons meer informatie kunnen geven, bijvoorbeeld over de hoogtes versus de afstand en of TAR's meer gemeen hebben met duinen of de rimpelvelden op aarde", Balme zei. "En ze kunnen inzicht geven in huidige en vroegere klimaatpatronen als we er meer over leren en die gegevens gebruiken om algemene circulatiemodellen te stimuleren."
Bron: Planetary Science Institute
