Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.
Amerikanske forskere har analysert data fra romsonden Mars Reconaissance Orbiter, og funnet ut hvorfor kløftene i nordpolkalotten danner et spiralmønster.
Mønsteret skyldes hovedsakelig vinder som i millioner av år har strømmet utover fra polpunktet. Dette slås fast i to artikler i tidsskriftet Nature 27. mai.
Nordpolkalotten på Mars, som er rik på vann-is. Den er ca. 1000 kilometer i diameter. Kløften Chasma Boreale skjærer inn i den på høyre side. Mørke, spiralformede bånd er mindre kløfter. (Foto: NASA/Caltech/JPL/E. DeJong/J. Craig/M. Stetson)
Oppdaget på syttitallet
Den nordlige kløften, eller Chasma Boreale, er mye større enn resten av spiralmønstrene. Den er like lang som Grand Canyon, men både dypere og bredere. Akkurat som de mindre kløftene danner den en spiral.
Forskerne har tidligere trodd at den ble formet av et vulkanutbrudd som førte til smelting og en stor flombølge som grov den ut – likt det som nylig har skjedd på Island.
Spiralmønsteret ble oppdaget på bilder fra romsonden Mariner 9 i 1972, og forskerne har lenge spekulert på hva det kunne komme av.
Tidlig forklaring stemte
Noen mente det skyldtes at isen gled over underlaget og sprakk opp i spiraler når den beveget seg fortere lenger unna nordpolen. Andre prøvde å forklare det utfra matematiske modeller som beskrev oppvarming og varmetransport.
Allerede i 1982 var forskeren Alan Howard fra University of Virginia på sporet av den rette forklaringen. Han brukte bilder fra Viking-sondene, som ble sendt opp i 1975. Selv på disse mindre skarpe bildene var spiralmønsteret så tydelig at han mente de måtte være laget av vinder.
Idéen ble møtt med skepsis, og først de nøyaktige radarmålingene fra Mars Reconnaissance Orbiter har gitt ham rett.
Dette radarbildet viser et tverrsnitt gjennom isen ved nordpolen på Mars. De loddrette avstandene er overdrevet for å vise detaljer. (Figur: NASA/GSFC)
Komplisert mønster
Radaren SHARAD (SHAllow RADar) er utviklet og produsert i Italia. Radarekkoet kan trenge ned i polkalotten og avdekke lag av vannis med en loddrett nøyaktighet på rundt 10 meter. Slik kan forskerne bygge opp et tverrsnitt av polkalotten.
Lunar Reconnaissance Orbiter med SHARAD-radaren. (Illustrasjon: NASA/JPL-Caltech)
Tidligere trodde forskerne at lagene av is lå pent oppå hverandre, omtrent som lagene av kake og krem i en bløtkake. Men de nye radarbildene viser overraskende kompliserte mønstere. Noen lag forandrer tykkelse eller retning, eller forsvinner plutselig noen steder.
Slike strukturer er en gullgruve av kunnskap for forskerne, heter det i en pressemelding fra University of Texas, der studien er gjort.
- Fra dette kan vi rekonstruere klimahistorien mye mer detaljert enn noen hadde ventet, sier den ledende forfatteren av artikkelen i Nature, Jack Holt, i pressemeldingen.
Øverst: Nordpolkalotten på Mars, sett oppover langs Chasma Boreale. Den gule linja viser hvor radarmålingen fra Lunar Reconnaissance Orbiter ble gjort. Nederst: Samme landskap gjennomskåret langs linjen, slik at lagene under overflaten vises, slik de ble avslørt av radaren. (Figurer: NASA/Caltech/JPL/E. DeJong/J. Craig/M. Stetson)
Annonse
Fallvinder
Vindene ved nordpolen dannes ved at lufta over polkalotten blir avkjølt. Dermed blir den tyngre, og flyter nedover langs sidene av polkalotten.
Slike fallvinder kalles katabatiske vinder. Vi har dem mange steder på jorda også, både over isen i Antarktis og på Grønland. Bora-vindene ved Adriaterhavet og Santa Ana-vindene i sør-California er også slike katabatiske fallvinder.
Avbøyes av rotasjon
Akkurat som på jorda, blir de katabatiske polarvindene på Mars avbøyd av planetens rotasjon rundt sine egen akse. Og akkurat som på jorda, gir denne såkalte Corioliskraften et virvelmønster på vindene.
Dette virvelmønsteret ser vi på værkartene rundt lavtrykk og høytrykk på våre breddegrader, eller også rundt de mye kraftigere syklonene i sydligere farvann.
Over nordpolen på Mars fører virvelbevegelsen til at isen hoper seg opp noen steder og forsvinner andre steder, også i det samme spiralmønsteret.
Siden den katabatiske vinden strømmer som utfra et høytrykk, blir virvelbevegelsen med urviseren. Isen fonner seg opp på tvers av vindretningen, og derfor danner spiralene et mønster utover mot urviseren.
Relieffbilde av nordpolområdet på Mars, konstruert ut fra høydedata fra lasermåleren på Mars Orbiter. De blå pilene viser, svært grovt, den framherskende vindretningen for å vise hvordan spiralmønsteret på bakken er dannet. Også andre, lokale vinder finnes. (Figur: NASA/GSFC, forskning.no)
Referanser/lenker:
Isaac B. Smith & John W. Holt: Onset and migration of spiral troughs on Mars revealed by orbital radar, Nature Vol 465 27. mai 2010
J. W. Holt, K. E. Fishbaugh, S. Byrne, S. Christian, K. Tanaka, P. S. Russell, K. E. Herkenhoff, A. Safaeinili, N. E. Putzig & R. J. Phillips: The construction of Chasma Boreale on Mars, Nature Vol 465 27. mai 2010
