Mars-Chaos-Terrain - Martian chaos terrain

Chaos Terrain auf dem Mars ist unverwechselbar; Nichts auf der Erde ist vergleichbar damit. Chaosgelände bestehen im Allgemeinen aus unregelmäßigen Gruppen großer Blöcke mit einem Durchmesser von einigen zehn Kilometern und einer Höhe von hundert oder mehr Metern. Die geneigten und flachen Blöcke bilden Vertiefungen, die Hunderte von Metern tief sind. Eine chaotische Region ist an einem Rattennest aus Mesas, Buttes und Hügeln zu erkennen, das von Tälern durchzogen ist, die stellenweise fast gemustert aussehen. Einige Teile dieses chaotischen Gebiets sind nicht vollständig zusammengebrochen - sie sind immer noch zu großen Mesas geformt, sodass sie möglicherweise immer noch Wassereis enthalten. Chaosregionen haben sich vor langer Zeit gebildet. Durch die Zählung von Kratern (mehr Krater in einem bestimmten Gebiet bedeuten eine ältere Oberfläche) und durch die Untersuchung der Beziehungen der Täler zu anderen geologischen Merkmalen haben Wissenschaftler die vor 2,0 bis 3,8 Milliarden Jahren gebildeten Kanäle geschlossen.

Standorte

Hauptartikel: Liste der Gebiete mit Chaos auf dem Mars

Die meisten chaotischen Gebiete befinden sich an denselben Orten wie riesige, alte Flusstäler. Da so viele große Kanäle aus chaotischem Gelände zu stammen scheinen, wird allgemein angenommen, dass Chaos-Gelände durch Wasser verursacht wird, das in Form massiver Überschwemmungen aus dem Boden austritt. Der größte Teil des chaotischen Geländes befindet sich im Hochland des Mars, südlich von Chryse Planitia , im Oxia Palus-Viereck und entlang der Mars-Dichotomie . Einige Chaosregionen befinden sich jedoch im Margaritifer-Sinus-Viereck , im Phaethontis-Viereck und im Lunae-Palus-Viereck .

Theorien zur Bildung

Es wurden viele verschiedene Theorien aufgestellt, wie Wasserfluten mit der Bildung von chaotischem Terrain freigesetzt wurden. Es wurden Hinweise auf die Beteiligung von Wasser gefunden - Mineralien, die mit Wasser assoziiert sind, wie grauer, kristalliner Hämatit und Schichtsilikate, sind in Chaosregionen vorhanden. Viele Erklärungen für die Entstehung von Chaos beinhalten das plötzliche Schmelzen riesiger Reservoirs aus Grundeis. Einige Forscher haben vorgeschlagen, dass sich eine gefrorene Schicht, die als Kryosphäre bezeichnet wird, über einen langen Zeitraum entwickelt hat und dann durch etwas plötzlich gerissen und geschmolzen wurde. Das Bruchereignis kann Stöße, Magmabewegungen, seismische Aktivität, vulkanische tektonische Belastungen, erhöhter Porendruck oder die Dissoziation von Clathraten gewesen sein . Ein aus Kohlendioxid und Methan bestehendes Clathrat könnte explosionsartig dissoziiert sein und dadurch wassergesättigte Sedimente verflüssigen. Eine Variation dieser Idee einer Kryosphäre besteht darin, dass zusammen mit der Kryosphäre ein Grundwasserleiter erzeugt wurde. Da immer mehr Eis hinzugefügt wurde, was zu einer dickeren Kryosphäre führte, wurde das Wasser im Grundwasserleiter unter Druck gesetzt. Wenn so etwas wie ein Aufprall oder eine Bewegung von Magma die Kryosphäre brach oder schmolz, wurden Wasserfluten unter großem Druck freigesetzt. Weitere Berechnungen zeigten jedoch, dass die großen Kanäle nicht mit nur einer einzigen Entladung erzeugt werden konnten. Spätere Vorschläge führten zu der Annahme, dass die in Chaosregionen vorhandenen geologischen Formen durch eine Reihe von über 100 Überschwemmungsereignissen entstanden sein könnten.

Schmelzen von vergrabenem Eis

In jüngerer Zeit haben Forscher Wege zur Bildung von Chaos vorgeschlagen, ohne dass ein spezielles auslösendes Ereignis erforderlich ist. Tanja Zegers und andere errechneten, dass die einfache Bestattung eisreicher Sedimente zur Freisetzung großer Wassermengen führen könnte, was zur Bildung der großen Flusseinzugsgebiete führt, die mit den meisten Chaosgebieten verbunden sind. Die Gruppe untersuchte Aram Chaos , eine große Region des Chaos, die wahrscheinlich als großer Einschlagkrater begann. In ihrem Modell sammelte sich eisreiches Material im Krater an und wurde dann mit Sedimenten bedeckt, wodurch verhindert wurde, dass das Eis in der dünnen Atmosphäre verschwand. Schließlich erzeugte die Wärme aus dem tiefen Untergrund zusammen mit den Isoliereigenschaften der Deckschicht eine dicke Wasserschicht. Da dichte Materialien dazu neigen, ins Wasser zu sinken, brach das darüber liegende Gestein unter der Belastung. Die dichte, felsige Kappe zerbrach in unterschiedlich große, geneigte Blöcke. Das Schmelzwasser ging nach oben und bildete einen Kanal, der immer mehr erodierte, als das Wasser nach außen strömte. Zusammen mit Wasser aus anderen chaotischen Regionen hätte es genug erosive Kraft gegeben, um die großen Flusstäler zu schnitzen, die wir jetzt beobachten. Es gibt zahlreiche Hinweise auf vergrabene Eisablagerungen in Form von Gletschern, die unter einer dünnen Fels- und Schmutzschicht erhalten sind.

  • Diese Zeichnungen zeigen Stadien in der Entstehung des Aram-Chaos und wahrscheinlich vieler anderer chaotischer Gebiete nach einem von Zegers et al. 2010. Klicken Sie auf die Bilder, um weitere Details zu sehen.

  • Gletscher aus Sicht von HiRISE im Rahmen des HiWish-Programms . Der Bereich im Rechteck wird auf dem nächsten Foto vergrößert. Schneeansammlungszone oben. Der Gletscher bewegt sich talabwärts und breitet sich dann in der Ebene aus. Der Beweis für den Fluss kommt von den vielen Linien auf der Oberfläche. Die Lage ist in Protonilus Mensae im Ismenius Lacus Viereck .

  • Vergrößerung des Bereichs im Rechteck des vorherigen Bildes. Auf der Erde würde der Kamm die Endmoräne eines Alpengletschers genannt. Mit HiRISE im Rahmen des HiWish-Programms aufgenommenes Bild. Bild vom Ismenius Lacus Viereck .

Es scheint auch, dass der Mars viele Eiszeiten hatte, in denen Eis abgelagert und später begraben wurde. Diese Eiszeiten werden durch die häufigen großen Veränderungen in der Neigung des Planeten verursacht. Die Neigung der Spinachse des Mars ist aufgrund des Fehlens eines großen Mondes sehr unterschiedlich. Beobachtungen vieler Krater haben gezeigt, dass viele Krater größtenteils voller Sedimente sind - Eis könnte eines der Sedimente sein. Viele Krater scheinen sehr flach zu sein, aber Beobachtungen jüngerer Krater haben gezeigt, dass Einschlagkrater als schalenförmig beginnen. Daher wurde ein Krater, der heute flach aussieht, wahrscheinlich mit Sedimenten gefüllt. Untersuchungen, die 2005 von Rodriguez und anderen veröffentlicht wurden, deuteten darauf hin, dass der Untergrund des Mars eine Ansammlung alter Krater enthält, die mit Wasser oder Eis gefüllt sein können.

  • Krater, der in einem anderen Zeitalter begraben wurde und jetzt durch Erosion freigelegt wird, wie der Mars Global Surveyor sieht . Dies ist ein Beweis dafür, dass es im Untergrund des Mars viele vergrabene Krater geben kann.

  • Gut entwickelte Hohlräume, wie sie von HiRISE im Rahmen des HiWish-Programms gesehen werden . Die Mulden befinden sich auf dem Boden eines Kraters mit konzentrischer Kraterfüllung. Die Vertiefungen entstehen durch Bewegungen eisreicher Sedimente. Es kann Hunderte von Metern Eis geben, die von einer dünnen Sedimentschicht bedeckt sind. Die Lage ist das Casius-Viereck .

Sublimation einer eisreichen Schicht

Einige Regionen des Chaos können auf andere Weise erzeugt worden sein. Galaxias Chaos unterscheidet sich von vielen anderen chaotischen Regionen. Es sind keine Abflusskanäle zugeordnet, und es weist keinen großen Höhenunterschied zwischen ihm und der umgebenden Landfläche auf, wie die meisten anderen Chaosregionen. Untersuchungen von Pedersen und Head, die 2010 veröffentlicht wurden, legen nahe, dass Galaxias Chaos der Ort eines Vulkanflusses ist, der eine eisreiche Schicht namens Vastitas Borealis Formation (VBF) begraben hat. Es wird allgemein angenommen, dass der VBF ein Rückstand von wasserreichen Materialien ist, die durch große Überschwemmungen abgelagert wurden. Der VBF kann von unterschiedlicher Dicke gewesen sein und kann unterschiedliche Mengen an Eis enthalten haben. In der dünnen Marsatmosphäre wäre diese Schicht durch Sublimation langsam verschwunden (Wechsel von einem Feststoff direkt zu einem Gas). Da einige Bereiche stärker sublimiert hätten als andere, würde die obere Lavakappe nicht gleichmäßig abgestützt und würde reißen. Risse / Mulden können durch Sublimation und Schrumpfung entlang der Ränder der Lavakappe begonnen haben. Spannungen durch das Untergraben der Kappenkante hätten Risse in der Kappe verursacht. Orte mit Rissen würden stärker sublimiert, dann würden sich die Risse verbreitern und das blockartige Gelände bilden, das für Regionen des Chaos charakteristisch ist. Der Sublimationsprozess wurde möglicherweise durch Wärme (geothermischen Fluss) aus Magmabewegungen unterstützt. In der Nähe befinden sich Vulkane, nämlich Elysium Montes und Hecates Tholus, die höchstwahrscheinlich von Deichen umgeben sind , die den Boden erwärmt hätten. Außerdem hätte eine wärmere Zeit in der Vergangenheit die Menge des aus dem Boden sublimierenden Wassers erhöht.

  • Diese Zeichnungsserie zeigt ein weiteres Modell für die Entstehung des Mars-Chaos, wie es von Pedersen und Head 2011 vorgeschlagen wurde. Der Sublimationsgrad ist übertrieben, um das Verständnis zu verbessern. Klicken Sie auf das Bild, um weitere Details anzuzeigen.

  • Galaxias Chaos von CTX aus gesehen. Die Szene im nächsten Bild ist Teil dieses Bildes.

  • Galaxias Chaos von HiRISE aus gesehen.

Bedeutung

Chaosgelände scheint ein starker Beweis dafür zu sein, dass in der Vergangenheit große Mengen Wasser auf dem Mars flossen. Ein Teil des Geländes ist nicht vollständig aufgebrochen, sodass in einigen Blöcken möglicherweise mehr Wasser gefroren ist.

Galerie

Chaosregionen im Margaritifer Sinus Viereck

  • Karte des Margaritifer-Sinus-Vierecks mit beschrifteten Hauptmerkmalen. Aureum Chaos befindet sich oben auf der Karte.

  • Iani Chaos , gesehen von THEMIS . Sand von erodierenden Mesas bedeckt helleres Bodenmaterial. Klicken Sie auf das Bild, um die Beziehung von Iani Chaos zu anderen lokalen Merkmalen zu sehen. Bild vom Margaritifer Sinus Viereck.

  • Chaos-Terrain, wie es HiRISE unter dem HiWish-Programm sieht. Ort ist Margaritifer Sinus Viereck

Chaosregionen im Oxia Palus-Viereck

  • Viereckkarte von Oxia Palus mit Hauptmerkmalen. Dieses Viereck enthält viele eingestürzte Gebiete des Chaos und viele Abflusskanäle (alte Flusstäler).

  • Tografische Karte der Oxia Palus-Region des Mars, die den Standort einer Reihe von Chaosregionen zeigt

  • Erosion im Aram-Chaos aus Sicht von THEMIS . Bild im Oxia Palus-Viereck .

  • Blöcke in Aram zeigen mögliche Wasserquellen, wie von THEMIS gesehen. Bild im Oxia Palus-Viereck.

  • Ödland des Aram-Chaos

  • Östlicher Boden des Aram-Chaos

  • Hydraotes Chaos , gesehen von HiRISE. Klicken Sie auf das Bild, um Kanäle und Ebenen anzuzeigen. Der Maßstab ist 1000 Meter lang. Bild im Oxia Palus-Viereck.

  • Hydaspis Chaos , gesehen von HiRISE. Bild im Oxia Palus-Viereck.

  • Helle Schichten in Eos Chaos , wie von HiRISE gesehen . Bild ist im Oxia Palus Viereck .

Chaosregionen im Phaethontis-Viereck

  • Karte des Phaethontis-Vierecks. Klicken Sie auf, um zu vergrößern und einige Kraternamen zu sehen. Gorgonum Chaos befindet sich oben auf der Karte.

  • Atlantis Chaos , gesehen von HiRISE . Klicken Sie auf das Bild, um die Mantelabdeckung und mögliche Schluchten zu sehen. Die beiden Bilder sind unterschiedliche Teile des Originalbildes. Sie haben unterschiedliche Maßstäbe. Bild im Phaethontis-Viereck.

Chaosregionen im Lunae Palus-Viereck

Am 1. April 2010 veröffentlichte die NASA die ersten Bilder im Rahmen des HiWish-Programms, in denen nur einfache Leute Orte für HiRISE zum Fotografieren vorschlugen. Einer der acht Standorte war Aureum Chaos. Das erste Bild unten gibt einen weiten Blick auf den Bereich. Die nächsten beiden Bilder stammen aus dem HiRISE-Bild.

  • THEMIS-Bild der Weitwinkelansicht der folgenden HiRISE-Bilder. Das schwarze Feld zeigt die ungefähre Position der HiRISE-Bilder an. Dieses Bild ist nur ein Teil des riesigen Gebiets, das als Aureum Chaos bekannt ist. Klicken Sie auf das Bild, um weitere Details zu sehen.

  • Aureum Chaos, gesehen von HiRISE, im Rahmen des HiWish-Programms.

  • Nahaufnahme des vorherigen Bildes, wie es von HiRISE unter dem HiWish-Programm gesehen wird. Kleine runde Punkte sind Felsbrocken.

  • Weite Sicht auf riesige Canyons im Aureum Chaos , gesehen von THEMIS . Schluchten sind in diesem Breitengrad selten. Bild vom Margaritifer Sinus Viereck .

Siehe auch

Verweise