Einige Erdrutsche, sowohl hier auf der Erde als auch auf dem Mars, verhalten sich rätselhaft: Sie fließen viel weiter, als es die Reibung auch zulassen sollte.
Sie können auch massiv sein, einschließlich eines gut erhaltenen in Valles Marineris, das genauso groß ist wie der Bundesstaat Rhode Island. Wissenschaftler haben spekuliert, dass es so groß sein könnte, weil eine Eisschicht, die in der Vergangenheit existierte, für Schmierung sorgte. Eine neue Studie legt jedoch nahe, dass kein Eis benötigt wird, um dies zu erklären.
Die neue Studie wurde in Nature Communications veröffentlicht und trägt den Titel „Längsrippen, die durch körnige Hochgeschwindigkeitsströmungsmechanismen bei Erdrutschen auf dem Mars entstehen“. Die Hauptautoren sind Giulia Magnarini und Tom Mitchell, beide vom University College of London.
Die Art des fraglichen Erdrutschs wird als "lang andauernder Erdrutsch" oder Sturzstrom bezeichnet, und sie scheinen den Gesetzen der Physik zu trotzen. Ihre Strömungslänge entlang des Bodens übersteigt ihre Fallhöhe erheblich, aber laut Physik sollte Reibung dies verhindern. Obwohl sie aus Gestein bestehen, fließen sie eher wie Gletscher, Schlamm oder Lava und ihre Beweglichkeit nimmt mit dem Volumen zu. Wenn sie fließen, können sie Geschwindigkeiten von bis zu 360 km / h erreichen und sich über mehrere zehn Kilometer bewegen.
Wissenschaftler haben versucht zu verstehen, wie sie dies tun, und haben eine Reihe möglicher Erklärungen gefunden:
- Die Erdrutschtrümmer gleiten über eine Schicht eingeschlossener Luft und verringern so die Reibung.
- Eine Wasserschicht könnte den Weg schmieren, dem der Objektträger folgt.
- Die Reibungswärme schmilzt unter Wassereis oder Gestein und sorgt für die erforderliche Schmierung.
Die Wissenschaftler hinter der neuen Studie konzentrierten ihre Bemühungen auf den Mars, wo Erdrutsche viel länger erhalten bleiben als hier auf der Erde. Auf der Erde werden Erdrutsche durch Erosion, Pflanzenwachstum und geologische Aktivität ziemlich schnell beseitigt. Um Erdrutsche auf dem Mars zu untersuchen, verwendete das Team digitale Höhenmodelle (DEMs), die auf Daten der HiRise- und CTX-Kameras des Mars Reconnaissance Orbiter basierten. Sie untersuchten Coprates Chasma, einen der zahlreichen Sub-Canyons, aus denen Valles Marineris besteht.
Coprates Chasma hat einen der am besten erhaltenen Erdrutsche auf dem Mars. Der Erdrutsch hat Grate, die sich in Richtung des Erdrutschflusses fast über die gesamte Länge erstrecken. In der Vergangenheit dachten Wissenschaftler, dass sich diese Grate aufgrund des Vorhandenseins von darunterliegendem Eis gebildet haben. Die Tatsache, dass diese Kämme auf Erdrutschen in der Nähe von Gletschern hier auf der Erde entdeckt wurden, verlieh dieser Idee Glaubwürdigkeit.
Diese Grate treten sowohl bei Erdrutschen auf Gletschern hier auf der Erde als auch bei erhaltenen Erdrutschen auf dem Mars auf. Das führte zu der Hypothese, dass der Mars einst mit Eis bedeckt war. Aber Valles Marineris und Coprates Chasma liegen direkt am Marsäquator. Es gibt viele Debatten darüber, ob es zum Zeitpunkt des Erdrutsches Gletscher am Marsäquator gab oder nicht. Eine Studie aus dem Jahr 2019 lehnte die Idee vollständig ab.
Durch die Erstellung von DEMs des Mars-Erdrutschs konnten die Forscher wichtige Fakten über den Erdrutsch einschließlich seiner Dicke ermitteln. Sie maßen auch die Grate: ihre Höhe, ihre Länge und ihre Wellenlänge oder wie nahe sie von Kamm zu Kamm sind.
Ein wesentlicher Teil ihrer Arbeit ist die Wellenlänge. Sie fanden heraus, dass die Wellenlänge der Grate durchweg das Zwei- bis Dreifache der Dicke des Erdrutschs selbst beträgt. Diese Beziehung wurde bisher nur in Laborarbeiten gesehen, in Experimenten ohne Eis. Diese DEMs von Erdrutschen auf dem Mars sind das erste Mal, dass diese Beziehung auf dem Gebiet gefunden wurde.
Es sieht also so aus, als ob Eis keine Voraussetzung für diese Art von Graten und Erdrutschen ist.
Stattdessen hatten die Forscher eine andere Erklärung, die sie in diesem Artikel auf theconversation.com skizzierten. Sie sagen, dass eine darunter liegende Schicht aus leichteren, instabilen Steinen den Erdrutsch und die Kämme erklären könnte. Diese Schicht würde sich durch die Wirkung des Erdrutschs selbst bilden, wenn größere Steine pulverisiert würden. Dies hätte wiederum einen Konvektionsprozess erzeugt, bei dem die leichteren Gesteine aufgrund ihrer Hitze aufsteigen und schwerere, kühlere Gesteine auf den Grund des Erdrutschs fallen würden.
„Nachdem wir diese mechanische Instabilität berücksichtigt und mit der Bewegung mit phänomenal hoher Geschwindigkeit des Schlittens gekoppelt hatten, konnten wir zeigen, dass Wirbel erzeugt wurden, die sich in Richtung der Bewegung des Erdrutschs erstrecken, was zu den langen Graten führte, die wir beobachten die Oberfläche des Erdrutschs “, sagten Mitchell und Magnarini in ihrem Artikel.
Diese Art von Erdrutschen kommt immer noch auf der Erde vor. Aber Beweise für sie werden ziemlich schnell ausgelöscht, während auf dem Mars die Beweise für eine sehr lange Zeit bestehen bleiben. Durch das Studium der Erdrutsche auf dem Mars haben sie möglicherweise eine Frage beantwortet, die hier auf der Erde wichtig ist.
Wie die beiden Autoren in ihrem Artikel sagen: „Die Ergebnisse sind wichtig. Auf der Erde kann die unvollständige Aufzeichnung solcher katastrophalen Ereignisse zu Fehlinterpretationen und zum Übersehen der Gefahr dieser Erdrutsche führen. Aber wie in der Vergangenheit werden sie in der Zukunft geschehen und ein großes Risiko für Infrastrukturen und das Leben der Menschen darstellen. “
Mehr:
- Artikel: Mars: Vielleicht haben wir das Rätsel gelöst, wie sich seine Erdrutsche bilden
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- Space Magazine: Neuere Erdrutsche auf dem Mars
