Vedci už roky vedeli, že v zime na polárnych oblastiach Marsu pokrýva v zime väčšinu povrchu mrazený oxid uhličitý (tzv. Suchý ľad). Počas jari tento ľad sublimuje na niektorých miestach, čo spôsobuje praskanie ľadu a šírenie CO2. To vedie k vytvoreniu temných fanúšikov a funkcií známych ako „pavúky“, ktoré sú jedinečné pre oblasť južnej polárnej oblasti Marsu.
Za posledné desaťročie vedci nevideli zmenu týchto funkcií z roka na rok, keď ich opakované rozmrazovanie viedlo k ich rastu. Výskumný tím z University of Colorado, Boulder a Inštitútu pre planétové vedy v Arizone sa však vďaka údajom z kamery HiRISE Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) prvýkrát podarilo zachytiť kumulatívny rast pavúka. od jednej jari do druhej.
Pavúky sú pomenované kvôli ich vzhľadu, kde sa v centrálnej jame zbližuje viacero kanálov. Na druhej strane tmaví fanúšikovia sú škvrny s nízkym obsahom albeda, ktoré sú tmavšie ako okolitá ľadová pokrývka. Astronómovia boli už nejaký čas pozorovaní v južnom polárnom regióne Marsu a objavili sa viaceré teórie ich pôvodu.
V roku 2007, Hugh Kieffer z Vesmírneho vedeckého inštitútu v Boulder, Colorado teoretizoval, že temní fanúšikovia a pavúky boli prepojené a že obe vlastnosti boli výsledkom jarných topení. Skrátka, počas jarnej jarnej sezóny na Marse - keď je južná polárna oblasť vystavená väčšiemu slnečnému žiareniu - slnečné lúče prenikajú do ľadových plátov a zahrievajú zem pod ňou.
To spôsobuje, že pod ľadom sa tvoria toky plynu, ktoré vytvárajú tlak, čo nakoniec spôsobí praskanie ľadu a spustenie gejzírov. Tieto gejzíry ukladajú minerálny prach a piesok cez povrch vetra od erupcie, zatiaľ čo praskliny v ľade rastú a sú viditeľné z obežnej dráhy. Aj keď toto vysvetlenie bolo všeobecne akceptované, vedci nedokázali tento proces pozorovať.
Použitím údajov z experimentu MRO Imaging Science Experiment (HiRISE) sa výskumnému tímu podarilo zistiť južné regióny, ktoré pretrvávali a rástli v priebehu troch rokov. Okrem úzko pripomínajúceho pavučinového terénu sa nachádzal v blízkosti tmavých miest ventilátora. Z toho určili, že boli svedkami pavúka, ktorý bol v procese formovania.
Ako Dr. Ganna Portyankina - výskumníčka z Laboratória atmosférickej a vesmírnej fyziky na University of Colorado, Boulder a hlavný autor výskumného článku tímu - vysvetlila časopisu Space Magazine e-mailom,
„Už predtým sme pozorovali rôzne zmeny povrchu spôsobené prúdmi CO2. Všetci však boli buď sezónnymi zmenami povrchového albeda, ako temní fanúšikovia, alebo boli len krátkodobí a odišli budúci rok ako brázdy. Tentokrát žľaby zostali niekoľko rokov a vyvíjajú sa dendritické rozšírenia - presne tak, ako očakávame, že sa budú vyvíjať veľké pavúky. “
Boky, ktoré boli podobné terénu s pavúkmi, boli v minulosti pozorované na severnom póle Marsu, čo sa časovo zhodovalo s marťanskou jarou. Pri týchto príležitostiach vedci používajúci údaje z nástroja HiRISE hlásili, že na piesočných dunách videli malé ryhy, kde erupcie uložili temných fanúšikov. Avšak v tom, čo je typické pre severné brázdy, išlo o netrvalé ročné výskyty, ktoré mizli, keď v nich ukladal piesok letný vietor.
Naproti tomu žľaby Dr. Portyankina a jej tím pozorované v južnej polárnej oblasti pretrvávali počas troch rokov. Počas tejto doby sa tieto funkcie rozšírili a vyvinuli nové „prítoky“, čím vytvorili dendritický obrazec, ktorý pripomína marťanského pavúka. Z toho vyvodili záver, že predtým pozorované severné brázdy majú tú istú príčinu - t. J. Sublimácia spôsobujúca odplyňovanie.
Dospeli však aj k záveru, že severné brázdy sa časom nevyvíjajú z dôvodu vysokej mobility materiálu dun v severnej polárnej oblasti. Zdá sa, že rozdiel spočíva v prítomnosti erozívneho pieskového materiálu na severe a na juhu, ktorý vytvára (alebo začína) erozívny proces, ktorý vedie k tvorbe žliabkovitých žľabov - ktoré obom procesom kopajú, ale môžu tiež ho vymažte.
"Mnoho miest v južných polárnych oblastiach so sezónnymi tmavými fanúšikmi nevykazuje žiadne viditeľné usadeniny piesku," uviedla Dr. Portyankina. „Tmaví fanúšikovia v týchto lokalitách môžu byť iba zmesou regolitu a prachu, alebo dokonca iba prachu samotného - keďže je to naozaj všade na Marse… Miesta s hadicami [T], ktoré majú piesok, zažijú vyššiu eróziu jednoducho preto, že obsahujú zrnitý materiál v prúde plynu. V podstate ide o staré jednoduché pieskovanie. To znamená, že v týchto lokalitách musí byť ľahšie a rýchlejšie vyrezávať pavúky. “
Inými slovami, ak piesok existuje pod ľadovou pokrývkou, pôda pod ňou, ktorá bude pravdepodobne horšia (tj tvrdšia)> Tvorba pavučinového terénu môže vyžadovať, aby bola zem pod ľadom dostatočne mäkká na vyrezanie, ale nie tak uvoľnite, že počas jedného sezónneho cyklu doplní kanály. Stručne povedané, zdá sa, že tvorba pavučinového terénu závisí od rozdielu v povrchovom zložení medzi tyčami.
Okrem toho z viacročných nahromadených údajov HiRISE dokázala Dr. Portyankina a jej tím zmerať aktuálnu mieru erózie v južnej polárnej oblasti Marsu. Nakoniec odhadovali, že menšie brázdy podobné pavúkom by si vyžadovali tisíc marťanských rokov (asi 1900 pozemských rokov), aby sa stali plnohodnotnými pavúkmi.
Táto štúdia je určite významná, pretože pochopenie toho, ako sezónne zmeny a súčasná erózia vedú k tvorbe nových topografických prvkov, je dôležité, pokiaľ ide o pochopenie procesov, ktoré formujú polárne oblasti Marsu. Keď sa dostávame bližšie a bližšie ku dňu, keď sa misie s posádkou a dokonca aj osídlenie stávajú realitou, vedieť, ako tieto procesy formujú planétu, bude zásadné pre uskutočnenie vecí na Marse.
