Поперечные эоловые хребты - Transverse aeolian ridges

Поперечные эоловые хребты (TAR) - это визуально яркие особенности, обычно встречающиеся в топографический депрессии на Марс.[1][2][3] Эти мелкие и реликтовые формы кровати впервые были замечены на узкоугольных изображениях с Марсианская орбитальная камера (MOC)[2][3] и были названы «гребнями», чтобы сохранить как дюны и рябь как формирующие механизмы.[2][3] Хотя ТАР широко распространены на Марсе, их формирование, возраст, состав и роль в прошлом марсианском циклы отложений остаются плохо сдержанными.[1][2][4][5][6][7]

Эоловые пласты

Эоловые пласты обычно подразделяются на рябь или же дюны на основе их морфологии и механизмов формирования. Дюны больше (> 0,5 м и выше на Земле[8]), как правило, асимметричны по поперечному профилю и являются продуктом гидродинамической нестабильности, связанной с потоком песка, локальным топография, напряжение сдвига воздействует ветром на песчинки,[9] и взаимодействия формы потока, вызванные топографией самой дюны.[10][11][12][13] Ветровая рябь для сравнения небольшая (амплитуда 0,6 - 15 мм).[14][15][16][17]), имеют более симметричный профиль и создаются сальто и репетирующие песчинки, которые имеют тенденцию к формированию регулярного рисунка зоны воздействия и тени.[8][12][16][17]

На Марсе ТАР представляют собой некую промежуточную форму с характеристиками обоих рябь и дюны. TAR обычно имеют симметричный профиль[18][19] похоже на ветровую рябь. Однако TAR на несколько порядков больше, чем ветровая рябь, наблюдаемая на Марсе или Земле.[20][21][22] ТАР намного меньше марсианских дюн, не имеют скользкие лица, и не имеют характерной дюны Stoss и подветренные склоны. Кроме того, в то время как в ТАР и дюнах примерно базальтовый подписи на Марсе,[23] ТАР имеют более низкие тепловая инерция чем дюны,[24] Это указывает на то, что TAR на их поверхности состоят из более мелких частиц, чем дюны.[25] Некоторые объекты на Земле были предложены в качестве заместителей для TAR: гравий мегапарк в Аргентина,[26][27] мегапарк в Иран[28] и Ливия,[29] и обратные 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 предпринимались попытки классифицировать TAR с помощью систем классификации, в первую очередь ориентированных на морфологию гребня.[2][3]

Морфология поперечных эоловых хребтов
МорфологияОписаниеПример изображенияИсточник изображения HiRISE
ПростойПрямые параллельные гребни
Simple TARs.jpg
https://www.uahirise.org/ESP_045814_1520
РаздвоенныйПрямые параллельные гребни с разветвлением
Forked TARs.jpg
https://www.uahirise.org/ESP_045814_1520
ИзвилистыйОбмотка, но не перекрывающиеся гребни
Sinuous TARs.jpg
https://www.uahirise.org/PSP_002824_1355
БарханныйОтносительно короткие гребни изогнуты под углом ~ 90-150º.
Barchan TARs.jpg
https://www.uahirise.org/ESP_036410_1810
СетевойСильно связанные гребни гребней, образующие замкнутые неправильные многоугольники
Networked TARs.jpg
https://www.uahirise.org/PSP_002824_1355
Пернатая[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 более мелких ТАР (амплитуда <1 м),[22][33][35][36] в то время как пыльный обратные 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 лучше понять прошлое. узор ветра, состав атмосферы, и климатическая динамика обычно на Марс.[38] Реликтовые эоловые объекты существуют на Земле и являются полезными записями местных и атмосферных условий, но быстрые скорость эрозии на Земле стираются эоловые черты старше примерно Последний ледниковый максимум.[39][40][41][42] Скорость восстановления поверхности на Марсе намного ниже, поэтому TAR могут сохранять условия значительно дальше в Марсианское прошлое.

Текущая деятельность

Исследование 2020 года обнаружило доказательства того, что некоторые изолированные TAR все еще могут быть минимально активными (то есть 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

  • Ярдангс глазами HiRISE под Программа HiWish. Расположение Арсино Хаос. На следующем изображении часть этого изображения показана в увеличенном масштабе, чтобы можно было увидеть TAR.

  • Крупный план ярдов, вид HiRISE в программе HiWish. Стрелки указывают на песчаные гряды, которые называются «поперечными эоловыми гребнями» (TAR).

  • Слои в углублении в кратере, видимые HiRISE в рамках программы HiWish. Видны и помечены особый тип песчаной ряби, называемый поперечными эоловыми гребнями, TAR. Расположение Hellas Planitia в Четырехугольник Ноаха.

  • Близкий, цветной вид необычных поперечных эоловых хребтов, TAR, как их видел HiRISE в рамках программы HiWish. Эти особенности могли иметь переменные местные ветры, которые образовали волнистые вершины.

  • Крупным планом вид TAR с волнами, как его видит HiRISE в программе HiWish

  • Закройте, цветное изображение TAR в канале, как видно HiRISE в программе HiWish

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Berman, Daniel C .; Бальм, Мэтью Р .; Rafkin, Scot C.R .; Зимбельман, Джеймс Р. (2011). «Поперечные Эолийские хребты (ТАР) на Марсе II: распределение, ориентация и возраст». Икар. 213 (1): 116–130. Дои:10.1016 / j.icarus.2011.02.014. ISSN  0019-1035.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я Бальм, Мэтт; Berman, Daniel C .; Бурк, Мэри С .; Зимбельман, Джеймс Р. (2008). «Поперечные Эолийские хребты (ТАР) на Марсе». Геоморфология. 101 (4): 703–720. Дои:10.1016 / j.geomorph.2008.03.011. ISSN  0169-555X.
  3. ^ а б c d Уилсон, Шэрон А. (2004). «Широтно-зависимый характер и физические характеристики поперечных эоловых хребтов на Марсе». Журнал геофизических исследований. 109 (E10): E10003. Дои:10.1029 / 2004JE002247. ISSN  0148-0227.
  4. ^ Бриджес, Н. Т .; Bourke, M.C .; Geissler, P.E .; Бэнкс, М. Э .; Colon, C .; Diniega, S .; Голомбек, М. П .; Hansen, C.J .; Mattson, S .; McEwen, A. S .; Меллон, М. Т. (2012). «Движение песка на Марсе на всей планете». Геология. 40 (1): 31–34. Дои:10.1130 / G32373.1. ISSN  0091-7613.
  5. ^ Geissler, Paul E .; Вилгус, Джастин Т. (2017). «Морфология поперечных эоловых хребтов на Марсе». Эолийские исследования. 26: 63–71. Дои:10.1016 / j.aeolia.2016.08.008.
  6. ^ 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. Дои:10.1002 / 2014JE004633.
  7. ^ Уилсон, Шарон А. (2015), Харгитай, Хенрик; Керестури, Акош (ред.), «Поперечный Эолийский хребет (ТАР)», Энциклопедия планетных форм рельефа, New York, NY: Springer, pp. 2177–2185, Дои:10.1007/978-1-4614-3134-3_380, ISBN  978-1-4614-3134-3, получено 2020-09-16
  8. ^ а б Vriend, N.M .; Джарвис, П. А. (2018). «Между рябью и дюной». Природа Физика. 14 (7): 641–642. Дои:10.1038 / s41567-018-0113-0. ISSN  1745-2473.
  9. ^ УИЛСОН, ИЭН Г. (1972). «ЭОЛОВЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ - ИХ РАЗВИТИЕ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ». Седиментология. 19 (3–4): 173–210. Дои:10.1111 / j.1365-3091.1972.tb00020.x. ISSN  0037-0746.
  10. ^ Купер, Уильям С. (1958), "ПРИБРЕЖНЫЕ ПЕСЧИЕ ДЮНЫ ОРЕГОНА И ВАШИНГТОНА", Мемуары Геологического общества Америки, Геологическое общество Америки, 72, стр. 1–162, Дои:10.1130 / mem72-p1, получено 2020-09-15
  11. ^ 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. Vol. 62. Дои:10.1306 / d4267974-2b26-11d7-8648000102c1865d. ISSN  1527-1404.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  12. ^ а б Багнольд, Р. А. (2012). Физика выдувных песков и пустынных дюн. Dover Publications. ISBN  1-306-35507-9. OCLC  868966351.
  13. ^ Вернер, Б. Т. (1995). «Эоловые дюны: компьютерное моделирование и интерпретация аттракторов». Геология. 23 (12): 1107–1110. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1995) 0232.3.CO; 2. ISSN  0091-7613.
  14. ^ Андерсон, Р. (1990). «Эоловые волны как примеры самоорганизации в геоморфологических системах». Обзоры наук о Земле. 29 (1–4): 77–96. Дои:10.1016 / 0012-8252 (0) 90029-У.
  15. ^ Бултон, Дж. Уэйн (1997). Количественная оценка морфологии эоловой ударной ряби, образовавшейся в естественных дюнах. Национальная библиотека Канады = Bibliothèque nationale du Canada. OCLC  654186636.
  16. ^ а б Шарп, Роберт П. (1963). "Ветряная рябь". Журнал геологии. 71 (5): 617–636. Дои:10.1086/626936. ISSN  0022-1376.
  17. ^ а б Ван, Пэн; Чжан, Цзе; Хуанг, Нин (2019). «Теоретическая модель эоловой полидисперсной песчаной ряби». Геоморфология. 335: 28–36. Дои:10.1016 / j.geomorph.2019.03.013.
  18. ^ Zimbelman, J. R .; Уильямс, С. Х. (2007-07-01). "Оценка процессов образования поперечных Эоловых хребтов на Марсе". 1353: 3047. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  19. ^ а б Шокей, К. М .; Зимбельман, Дж. Р. (2012-09-20). «Анализ поперечных профилей эолового хребта, полученных из изображений Марса HiRISE». Процессы земной поверхности и формы рельефа. 38 (2): 179–182. Дои:10.1002 / esp.3316. ISSN  0197-9337.
  20. ^ Bourke, M.C .; Balme, M .; Beyer, R.A .; Уильямс, К.К .; Зимбельман, Дж. (2006). «Сравнение методов, используемых для оценки высоты песчаных дюн на Марсе». Геоморфология. 81 (3–4): 440–452. Дои:10.1016 / j.geomorph.2006.04.023. ISSN  0169-555X.
  21. ^ Клоден, Филипп; Андреотти, Бруно (2006). «Закон масштабирования для эоловых дюн на Марсе, Венере, Земле и для подводной ряби». Письма по науке о Земле и планетах. 252 (1–2): 30–44. Дои:10.1016 / j.epsl.2006.09.004. ISSN  0012-821X.
  22. ^ а б Williams, S.H .; Zimbelman, J. R .; Уорд, А. В. (2002). «Большая рябь на Земле и Марсе». 33. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  23. ^ 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). Дои:10.1029 / 2002je002015. ISSN  0148-0227.
  24. ^ Фентон, Лори К .; Меллон, Майкл Т. (2006). «Тепловые свойства песка по данным термоэмиссионного спектрометра (TES) и тепловизионной системы визуализации (THEMIS): пространственные вариации в поле дюн кратера Проктор на Марсе». Журнал геофизических исследований. 111 (E6). Дои:10.1029 / 2004je002363. ISSN  0148-0227.
  25. ^ Пресли, Марша А .; Кристенсен, Филип Р. (1997-03-25). «Измерение теплопроводности твердых частиц 1. Обзор». Журнал геофизических исследований: планеты. 102 (E3): 6535–6549. Дои:10.1029 / 96JE03302.
  26. ^ а б de Silva, S.L .; Spagnuolo, M. G .; Бриджес, Н. Т .; Зимбельман, Дж. Р. (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. Дои:10.1130 / b30916.1. ISSN  0016-7606.
  27. ^ Монтгомери, Дэвид Р .; Bandfield, Joshua L .; Беккер, Скотт К. (2012). «Периодические горные хребты на Марсе». Журнал геофизических исследований: планеты. 117 (E3): н / д – н / д. Дои:10.1029 / 2011je003970. ISSN  0148-0227.
  28. ^ а б Фороутан, М .; Зимбельман, Дж. Р. (2016). «Мега-рябь в Иране: новый аналог поперечных эоловых хребтов на Марсе». Икар. 274: 99–105. Дои:10.1016 / j.icarus.2016.03.025. ISSN  0019-1035.
  29. ^ а б Фороутан, М .; Steinmetz, G .; Zimbelman, J.R .; Дюгуай, C.R. (2019). «Megaripples в Вау-ан-Намус, Ливия: новый аналог аналогичных функций на Марсе». Икар. 319: 840–851. Дои:10.1016 / j.icarus.2018.10.021. ISSN  0019-1035.
  30. ^ а б c Zimbelman, James R .; Шайдт, Стивен П. (2014). «Точная топография обращающейся песчаной дюны в Дюнах Бруно, Айдахо, как аналог поперечных Эолийских хребтов на Марсе». Икар. 230: 29–37. Дои:10.1016 / j.icarus.2013.08.004. ISSN  0019-1035.
  31. ^ Berman, Daniel C .; Бальм, Мэтью Р .; Михальский, Джозеф Р .; Кларк, Стейси С.; Джозеф, Эмили С.С. (2018). «Исследования с высоким разрешением поперечных Эолийских хребтов на Марсе». Икар. 312: 247–266. Дои:10.1016 / j.icarus.2018.05.003.
  32. ^ 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. Дои:10.3390 / RS11080912. ISSN  2072-4292.
  33. ^ а б Hugenholtz, Chris H .; Barchyn, Thomas E .; Боулдинг, Адам (2017). «Морфология поперечных эоловых хребтов (ТАР) на Марсе по большой выборке: дальнейшее доказательство происхождения мегариппы?». Икар. 286: 193–201. Дои:10.1016 / j.icarus.2016.10.015. ISSN  0019-1035.
  34. ^ Монтгомери, Дэвид Р .; Bandfield, Joshua L .; Беккер, Скотт К. (2012). «Периодические горные хребты на Марсе». Журнал геофизических исследований: планеты. 117 (E3): н / д – н / д. Дои:10.1029 / 2011je003970. ISSN  0148-0227.
  35. ^ Лэммель, Марк; Мейвальд, Энн; Ицхак, Хэзи; Цоар, Хаим; Катра, Ицхак; Крой, Клаус (30.04.2018). «Сортировка эоловых песков и образование мегаполисов». Природа Физика. 14 (7): 759–765. Дои:10.1038 / s41567-018-0106-z. ISSN  1745-2473.
  36. ^ Wilson, S.A .; Zimbelman, J. R .; Уильямс, С. Х. (2003-03-01). «Большая эолова рябь: экстраполяция с Земли на Марс». 34. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  37. ^ Зимбельман, Джеймс Р. (2010). «Поперечные Эолийские хребты на Марсе: первые результаты с изображений HiRISE». Геоморфология. 121 (1–2): 22–29. Дои:10.1016 / j.geomorph.2009.05.012. ISSN  0169-555X.
  38. ^ а б Гардин, Эмили; Аллеманд, Паскаль; Квантин, Кэти; Сильвестро, Симоне; 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. Дои:10.1016 / j.pss.2011.10.004. ISSN  0032-0633.
  39. ^ НАПИТК, КЕРРИ; КОЧУРЕК, ГЭРИ; ЭВИНГ, РАЙАН Ц .; ЛАНКАСТЕР, НИКОЛАЙ; MORTHEKAI, P .; СИНГВИ, АШОК К .; МАХАН, ШЕННОН А. (2006). «Разработка пространственно разнообразных и сложных структур дюн: поле Гран Десиерто, Сонора, Мексика». Седиментология. 53 (6): 1391–1409. Дои:10.1111 / j.1365-3091.2006.00814.x. ISSN  0037-0746.
  40. ^ 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. Дои:10.1111 / j.1365-3091.1991.tb01018.x. ISSN  0037-0746.
  41. ^ Суизи, Кристофер С. (2003). «Активность дюн в позднем плейстоцене и голоцене и режимы ветра в западной пустыне Сахара в Мавритании: комментарий и ответ». Геология. 31 (1): e18 – e18. Дои:10.1130 / 0091-7613-31.1.e18. ISSN  1943-2682.
  42. ^ 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. Дои:10.7202 / 013146ar. ISSN  1492–143X.
  43. ^ Сильвестро, С .; Chojnacki, M .; Ваз, Д. А .; Cardinale, M .; Yizhaq, H .; Эспозито, Ф. (2020). "Миграция Megaripple на Марсе". Журнал геофизических исследований: планеты. 125 (8). Дои:10.1029 / 2020JE006446. ISSN  2169-9097.