Ο θεός της φωτιάς , η ουτοπία και τα μυστηριώδη πολύγωνα κάτω από την επιφάνεια του Άρη

Το ρόβερ Zhurong ανιχνεύει μυστηριώδη πολύγωνα κάτω από την επιφάνεια του Άρη.

Μια εικόνα από το ρόβερ Zhurong της Κίνας δείχνει το υλικό του διαστημικού σκάφους στο προσκήνιο και το έδαφος του Άρη στο βάθος. Από CNSA.

Το κινεζικό ρόβερ Zhurong ήταν εξοπλισμένο με ένα σύστημα ραντάρ διείσδυσης στο έδαφος, που του επέτρεπε να κοιτάζει κάτω από την επιφάνεια του Άρη. Οι ερευνητές ανακοίνωσαν νέα αποτελέσματα από τις σαρώσεις του τόπου προσγείωσης του Zhurong στην Utopia Planitia, λέγοντας ότι εντόπισαν ακανόνιστες πολυγωνικές σφήνες που βρίσκονται σε βάθος περίπου 35 μέτρων σε όλο το ταξίδι του ρομπότ.

Τα αντικείμενα έχουν διάμετρο από εκατοστά έως δεκάδες μέτρα. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα θαμμένα πολύγωνα προέκυψαν από κύκλους ψύξης-απόψυξης στον Άρη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά θα μπορούσαν επίσης να είναι ηφαιστειακά, από ροές ψύξης λάβας.

Το ρόβερ Zhurong προσγειώθηκε στον Άρη στις 15 Μαΐου 2021, καθιστώντας την Κίνα τη δεύτερη χώρα που προσεδάφισε επιτυχώς ένα rover στον Άρη. Το χαριτωμένο rover, που πήρε το όνομά του από έναν Κινέζο θεό της φωτιάς, εξερεύνησε τον τόπο προσγείωσής του, έστειλε φωτογραφίες —συμπεριλαμβανομένης μιας selfie με το σκάφος προσεδάφισής του, τραβηγμένη από απομακρυσμένη κάμερα— μελέτησε την τοπογραφία του Άρη και πραγματοποίησε μετρήσεις με το ραντάρ που διεισδύει στο έδαφος (GPR ) όργανο.

Το Zhurong είχε μια κύρια διάρκεια ζωής της αποστολής τριών γήινων μηνών, αλλά λειτούργησε με επιτυχία για λίγο περισσότερο από ένα γήινο έτος πριν μπει σε προγραμματισμένη χειμερία νάρκη. Ωστόσο, από το rover δεν υπάρχουν νέα από τον Μάιο του 2022.

Ερευνητές από το Ινστιτούτο Γεωλογίας και Γεωφυσικής υπό την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών που εργάστηκαν με τα δεδομένα του Zhurong δήλωσαν ότι το GPR παρέχει ένα σημαντικό συμπλήρωμα στις τροχιακές εξερευνήσεις ραντάρ από αποστολές όπως το Mars Express της ESA και το τροχιακό Tianwen-1 της Κίνας. Είπαν ότι η επιτόπια τοπογραφία GPR μπορεί να παρέχει κρίσιμες τοπικές λεπτομέρειες ρηχών δομών και σύνθεσης σε βάθη περίπου 100 μέτρων κατά μήκος της τραβέρσας του ρόβερ.

Η Utopia Planitia είναι μια μεγάλη πεδιάδα εντός της Utopia, η μεγαλύτερη αναγνωρισμένη λεκάνη πρόσκρουσης στον Άρη (επίσης στο ηλιακό σύστημα) με εκτιμώμενη διάμετρο 3.300 χλμ. Συνολικά, το rover ταξίδεψε 1.921 μέτρα κατά τη διάρκεια της ζωής του.

Υπάρχουν μυστηριώδη πολύγωνα κάτω από την επιφάνεια του Άρη;α, Τοπογραφικός χάρτης της Utopia Planitia, που δείχνει τα σημεία προσγείωσης του ρόβερ Zhurong, του Viking 2 και του ρόβερ Perseverance. Εμφανίζεται το υψομετρικό περίγραμμα ~4?km. Τέσσερις τοπικές περιοχές (c–f) με πολυγωνικό έδαφος σημειώνονται με λευκά τετράγωνα. β, Η τράβερσα του ρόβερ Zhurong από το Sol 11 έως το Sol 113 (εικόνα HiRISE: ESP_073225_2055). Τα πράσινα τμήματα υποδηλώνουν τις σφήνες των θαμμένων πολυγώνων που αναγνωρίζονται από το Σχ. 2 (P1–P16). Τα μωβ τμήματα δηλώνουν το εσωτερικό των πολυγώνων. c–f, Τέσσερις αντιπροσωπευτικές εικόνες HiRISE πολυγώνων στην Utopia Planitia των οποίων οι θέσεις επισημαίνονται σε: PSP_002202_2250 (c), PSP_006962_2215 (d), PSP_002162_2260 (e) και PSP_003175 (27_27). Σημειώστε το εύρος των χωρικών κλιμάκων για τα μεγέθη των πολυγώνων. Οι μέσες διάμετροι των πολυγώνων που φαίνονται στο c–f υπολογίζονται στο Extended Data Σχήμα 6. Εικόνες HiRISE: NASA/JPL/Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Lei Zhang, έγραψαν στην εργασία τους που δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy, ότι το ραντάρ του rover εντόπισε 16 πολυγωνικές σφήνες σε απόσταση περίπου 1,2 χιλιομέτρων, που υποδηλώνει ευρεία κατανομή παρόμοιου εδάφους κάτω από την Utopia Planitia.

Αυτά τα ανιχνευμένα χαρακτηριστικά σχηματίστηκαν πιθανώς πριν από 3,7-2,9 δισεκατομμύρια χρόνια κατά την Ύστερη Εσπερία-Πρώιμη Αμαζονική εποχή στον Άρη, «πιθανώς με την παύση ενός αρχαίου υγρού περιβάλλοντος. Το παλαιο-πολυγωνικό έδαφος, είτε με ή χωρίς διάβρωση, θάφτηκε στη συνέχεια» από μεταγενέστερες γεωλογικές διεργασίες.

Ενώ το έδαφος τύπου πολυγώνου έχει παρατηρηθεί σε πολλές περιοχές του Άρη από πολλές προηγούμενες αποστολές, αυτή είναι η πρώτη φορά που υπάρχουν ενδείξεις θαμμένων χαρακτηριστικών πολυγώνων.

Το θαμμένο πολυγωνικό έδαφος απαιτεί ένα ψυχρό περιβάλλον, έγραψαν οι ερευνητές, που μπορεί να σχετίζεται με τις διαδικασίες παγώματος-απόψυξης νερού/πάγου στη νότια Utopia Planitia στις αρχές του Άρη.

«Η πιθανή παρουσία νερού και πάγου που απαιτείται για τη διαδικασία κατάψυξης-απόψυξης στις σφήνες μπορεί να προήλθε από μετανάστευση υγρασίας που προκαλείται από κρυογονική αναρρόφηση από έναν υπόγειο υδροφόρο ορίζοντα στον Άρη, χιονοπτώσεις από τον αέρα ή διάχυση ατμών για εναπόθεση πάγου πόρων», η εργασία εξηγεί.

Σχηματικό μοντέλο της διαδικασίας σχηματισμού πολυγωνικού εδάφους στο σημείο προσγείωσης Zhurong. α, Η εμφάνιση ρωγμών θερμικής συστολής στην επιφάνεια. β, Ο σχηματισμός ρωγμών που γεμίζονται από πάγο νερού ή υλικό εδάφους, που προκαλούν τρεις τύπους πολυγωνικού εδάφους (πάγο-σφήνες, σύνθετα και αμμώδη πολύγωνα). γ, Η σταθεροποίηση του επιφανειακού πολυγωνικού εδάφους στην Ύστερη Εσπερία–Πρώιμη Αμαζονία, πιθανώς με την παύση ενός αρχαίου υγρού περιβάλλοντος. δ, Το παλαιο-πολυγωνικό έδαφος, είτε με ή χωρίς διάβρωση, θάφτηκε στη συνέχεια με εναπόθεση των υλικών κάλυψης.Η εικόνα της επιφάνειας του Άρη αποκτήθηκε από την κάμερα πλοήγησης και εδάφους (NaTeCam). Zhang et al, από Nature Astronomy (2023). DOI: 10.1038/s41550-023-02117-3

Προηγούμενη έρευνα από τα δεδομένα ραντάρ του Zhurong έδειξε ότι πολλαπλές πλημμύρες κατά το ίδιο χρονικό διάστημα δημιούργησαν πολλά στρώματα κάτω από την επιφάνεια της Utopia Planitia.

Ενώ το νέο έγγραφο δείχνει ότι οι πιο πιθανοί μηχανισμοί σχηματισμού θα ήταν η συστολή του εδάφους από υγρά ιζήματα που στέγνωσαν, δημιουργώντας ρωγμές λάσπης, ωστόσο, η συστολή από την ψύξη της λάβας θα μπορούσε επίσης να προκαλέσει ρωγμές θερμικής συστολής.

Είτε έτσι είτε αλλιώς, σημειώνουν ότι μια τεράστια αλλαγή στο κλίμα του Άρη ήταν υπεύθυνη για το σχηματισμό του πολυγώνου.

«Η υποεπιφανειακή δομή με τα υλικά κάλυψης που επικαλύπτουν το θαμμένο παλαιο-πολυγωνικό έδαφος υποδηλώνει ότι υπήρξε μια αξιοσημείωτη παλαιοκλιματική μεταμόρφωση λίγο καιρό αργότερα», έγραψαν οι ερευνητές. «Η αντίθεση πάνω και κάτω από το βάθος των 35 μέτρων αντιπροσώπευε μια αξιοσημείωτη μεταμόρφωση της υδάτινης δραστηριότητας ή των θερμικών συνθηκών στην αρχαία εποχή του Άρη, υπονοώντας ότι υπήρχε μια κλιματική αναταραχή σε γεωγραφικά πλάτη από χαμηλά έως μέσα».

Γεωδίφης με πληροφορίες από Nature Astronomy/Universe Today 

Πηγή-Lei Zhang et al, Buried palaeo-polygonal terrain detected underneath Utopia Planitia on Mars by the Zhurong radar, Nature Astronomy (2023). DOI: 10.1038/s41550-023-02117-3