Alcune frane, sia qui sulla Terra che su Marte, si comportano in modo sconcertante: fluiscono molto più di quanto l'attrito dovrebbe consentire anche a loro.
Possono anche essere enormi, incluso uno ben conservato a Valles Marineris che ha le stesse dimensioni dello stato del Rhode Island. Gli scienziati hanno ipotizzato che potrebbe essere così grande perché uno strato di ghiaccio che esisteva in passato forniva lubrificazione. Ma un nuovo studio suggerisce che non è necessario ghiaccio per spiegarlo.
Il nuovo studio è stato pubblicato su Nature Communications e si intitola "Creste longitudinali impartite da meccanismi di flusso granulare ad alta velocità nelle frane marziane". Gli autori principali sono Giulia Magnarini e Tom Mitchell, entrambi dell'Università di Londra.
Il tipo di frana in questione è chiamato "frana a lungo esaurimento", o Sturzstrom, e sembrano sfidare le leggi della fisica. La loro lunghezza del flusso lungo il terreno supera di gran lunga la loro altezza di caduta, ma secondo la fisica, l'attrito dovrebbe impedirlo. Sebbene fatti di roccia, scorrono più come ghiacciai, fango o lava e la loro mobilità aumenta con il volume. Quando fluiscono, possono raggiungere velocità fino a 360 km / h (224 mp / h) e viaggiare per decine di chilometri.
Gli scienziati hanno cercato di capire come fanno e hanno fornito una serie di possibili spiegazioni:
- I detriti di frana scivolano su uno strato di aria intrappolata, riducendo l'attrito.
- Uno strato di acqua potrebbe lubrificare il percorso seguito dalla diapositiva.
- Il calore dell'attrito scioglie il ghiaccio sottomarino o la roccia, fornendo la lubrificazione richiesta.
Gli scienziati dietro il nuovo studio hanno concentrato i loro sforzi su Marte, dove le frane sono conservate molto più a lungo di quanto non siano qui sulla Terra. Sulla Terra, le frane vengono cancellate piuttosto rapidamente dall'erosione, dalla crescita delle piante e dall'attività geologica. Per studiare le frane marziane, il team ha utilizzato i modelli di elevazione digitale (DEM) basati sui dati delle telecamere HiRise e CTX di Mars Reconnaissance Orbiter. Hanno esaminato Coprates Chasma, uno dei numerosi sub-canyon che compongono Valles Marineris.
Coprates Chasma ha una delle frane più ben conservate su Marte. La frana ha creste che si estendono nella direzione del flusso della frana lungo quasi l'intera lunghezza. In passato, gli scienziati pensavano che queste creste si formassero a causa della presenza di ghiaccio sottostante. Il fatto che queste creste siano state avvistate su frane vicino ai ghiacciai qui sulla Terra ha dato credito a quell'idea.
Queste creste si verificano sia su frane sui ghiacciai qui sulla Terra, sia su frane conservate su Marte. Ciò portò all'ipotesi che una volta Marte fosse coperto di ghiaccio. Ma Valles Marineris e Coprates Chasma hanno ragione sull'equatore marziano. Si discute molto sull'esistenza o meno di ghiacciai sull'equatore marziano al momento della frana. Uno studio del 2019 ha respinto completamente l'idea.
Costruendo DEM della frana marziana, i ricercatori sono stati in grado di determinare fatti chiave sulla frana, compreso il suo spessore. Hanno anche misurato le creste: la loro altezza, la loro lunghezza e la loro lunghezza d'onda, o quanto sono vicine tra loro da cresta cresta a cresta cresta.
Una parte fondamentale del loro lavoro è la lunghezza d'onda. Hanno scoperto che la lunghezza d'onda delle creste è costantemente da due a tre volte lo spessore della frana stessa. Questa relazione è stata mai vista prima in laboratorio, in esperimenti che non coinvolgono il ghiaccio. Questi DEM di frane marziane sono la prima volta che questa relazione è stata trovata sul campo.
Quindi, sembra che il ghiaccio non sia un prerequisito per questi tipi di creste e frane.
Invece, i ricercatori hanno avuto un'altra spiegazione, che hanno delineato in questo articolo su theconversation.com. Dicono che uno strato sottostante di rocce più leggere e instabili potrebbe spiegare la frana e le creste. Quello strato si sarebbe formato dall'azione della frana stessa, mentre le rocce più grandi venivano polverizzate. A sua volta, ciò avrebbe creato un processo di convezione, in cui le rocce più leggere si sarebbero sollevate a causa del loro calore e le rocce più pesanti e più fredde sarebbero cadute sul fondo della frana.
"Una volta che abbiamo tenuto conto di questa instabilità meccanica - e l'abbiamo accoppiata con il movimento ad alta velocità della diapositiva - potremmo mostrare che i vortici che si estendono nella direzione del movimento della frana sono stati generati, dando origine alle lunghe creste che osserviamo su la superficie della frana ", hanno detto Mitchell e Magnarini nel loro articolo.
Questi tipi di frane si verificano ancora sulla Terra. Ma le loro prove vengono cancellate abbastanza rapidamente, mentre su Marte le prove rimangono in sospeso per molto tempo. Studiando le frane a lungo esaurite marziane, potrebbero aver risposto a una domanda che è importante qui sulla Terra.
Come afferma la coppia di autori nel loro articolo, “I risultati sono importanti. Sulla Terra, la registrazione incompleta di tali eventi catastrofici può portare a interpretazioni errate e trascuratezza del rischio di queste frane. Ma, come accadevano in passato, accadranno in futuro, mettendo a rischio le infrastrutture e la vita delle persone. "
Di Più:
- Articolo: Marte: potremmo aver risolto il mistero di come si formano le sue frane
- Documento di ricerca: creste longitudinali impartite da meccanismi di flusso granulare ad alta velocità nelle frane marziane
- Space Magazine: frane più recenti avvistate su Marte
