Způsobují laviny na Marsu meteority?

Umělecká představa dopadu meteoroidu na Mars. (Autor obrázku William K. Hartmann, spoluzakladatel Planetary Science Institute, Tucson, Ariz.)
Umělecká představa dopadu meteoroidu na Mars. (Autor obrázku William K. Hartmann, spoluzakladatel Planetary Science Institute, Tucson, Ariz.)

Tlakové vlny vyvolané padajícím meteoroidem způsobují na Marsu prachové laviny.


Již dlouho je známo, že na dnešním Marsu neexistuje desková tektonika ani vodní eroze – které se významně podílejí na utváření povrchu naší planety. Při formování Marsova povrchu se mnohem více uplatňuje větrná (eolická) eroze. Nedávno objevili studenti University v Arizoně nový a zajímavý jev, který také hraje roli při utváření povrchu Marsu: laviny sypkého prachu. Tyto laviny nespouštějí seismické otřesy, jak by se možná dalo očekávat, nýbrž tlakové vlny, které vznikají při průletu meteoroidu atmosférou Marsu ještě před dopadem meteoroidu na povrch, tedy než se z meteoroidu stane meteorit.

Povrch Marsu je z velké části pokrytý prachem. Atmosféra Marsu je sice velmi řídká, průměrný tlak na povrchu činí pouze 0,6 kPa (na Zemi 100 kPa), avšak i to stačí k tomu, aby vanoucí větry, prach unášely na velké vzdálenosti. Prach nacházející se na povrchu Marsu je také překvapivě pohyblivý.

Když meteoroid letí velkou rychlostí směrem k povrchu Marsu, může utrhnout prachovou lavinu ještě před tím, než na povrch dopadne. Vyplývá to z výzkumu, který provedli magisterští studenti na Universitě v Arizoně. Kaylan Burleigh, který vedl výzkumný projekt, přišel s myšlenkou, že některé útvary na povrchu Marsu musely vzniknout procesem podobným lavině, a že něco tyto laviny muselo spouštět.

Protože atmosféra Marsu je tenká a řídká, dopadají meteority na povrch Marsu relativně nezbržděné. Každý rok se na Marsu objeví kolem 20 nových kráterů o průměru 1 až 50 metrů – způsobených meteority. Toto zjištění vyplývá z porovnání starších a novějších snímků stejných míst povrchu Marsu, pořízených kamerou HiRISE na palubě sondy Mars Reconnaissance Orbiter. Snímky mají rozlišení lepší než 1 metr a dokumentují velkou část povrchu Marsu od roku 2006.

Tým se zaměřil na skupinu pěti velkých kráterů vzniklých při jedné události, rozesetých poblíž rovníku, přibližně 825 km jižně od úpatí vulkánu Olympus Mons. Z předchozích pozorování, učiněných sondou Mars Global Surveyor o devět let dříve (1997), vyplynulo, že skupina kráterů vznikla někdy mezi květnem 2004 a únorem 2006. Výsledek výzkumu, který Burleigh poprvé představil jako student prvního ročníku pod vedením profesora H. Jay Meloshe, je publikovaný v časopise Icarus. Předchozí studie ukázaly tmavé a světlé pruhy na povrchu Marsu, interpretované jako sesuvy půdy, ale žádná ze studií nespojovala sesuvy půdy s impakty.

Autoři interpretují tisíce tmavých pruhů se svažujícím se povrchem na úbočích hřebenů jako prachové laviny způsobené impaktem. Největší kráter má průměr 22 metrů. Nejpravděpodobnější je, že skupina kráterů vznikla po dopadu fragmentů tělesa, které bylo původně jediné, a rozpadlo se až při průletu atmosférou Marsu. Okolo místa dopadu se rozkládají šavlovitě zahnuté, úzké, relativně tmavé pruhy různé délky – od metrů až po 50 metrů.

Tyto pruhy představují terén zformovaný prachovými lavinami. Byl to právě šavlovitě zahnutý tvar pruhů, co přivedlo autory k myšlence, že laviny nevyvolaly seismické otřesy, ale tlakové vlny vyvolané tělesem prolétávajícím atmosférou. Myšlenku potvrdily počítačové simulace.

Lavinu nespustí každá tlaková vlna, ale teprve tlaková vlna vzniklá konstruktivní interferencí většího počtu tlakových vln. Ke konstruktivní interferenci nedochází vždy, ale jen tehdy, jsou-li pro ni splněny podmínky. To je jeden z důvodů, proč jsou lavinami zasaženy jen určité oblasti, proč mají právě takový tvar, jaký mají, a proč k nim dochází jen v určitých vzdálenostech od místa dopadu meteoroidu (meteoritu). Svou roli přitom hraje rychlost meteoroidu, která je nízko nad povrchem stále ještě vysoká.

Zdroj:

Meteorite Shock Waves Trigger Dust Avalanches on Mars, SpaceRef, 15. 12. 2011
STOLTE, Daniel: Meteorite Shockwaves Trigger Dust Avalanches on Mars , University of Arizona News, 15. 12. 2011

Související články:

Pohyblivé písky na Marsu a suchý led, Planetary.cz, 11. 2. 2011
Atmosféra Marsu se může dramaticky měnit v důsledku nestability jeho osy rotace, Planetary.cz, 24. 4. 2011
Můžeme na Marsu předpovídat počasí?, Planetary.cz, 7. 11. 2011

Další odkazy:

Mars Reconnaissance Orbiter
HiRISE
Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona