Mars의 극은 지구의 남극 대륙과 마찬가지로 극지의 형태로 대량의 수 얼음을 주최합니다. 북쪽에서는 거의 순수한 물 얼음의 ~ 1.5km 두께의 돔이 지구상에서 두 번째로 큰 물 얼음 저장소 인 소위 북극층 층 퇴적물 (NPLD)을 구성합니다. 이 얼음 퇴적물은 흉터와 나선형 트로프를 따라 노출 된 미세한 층에 그들의 이름을 빚지고 있습니다.
그들의 발견 이후, 과학자들은 NPLD의 귀중한 층계 기록을 전 세계적으로 최근의 기후 변화를 해독하기위한 로제타 석으로 간주했지만 초기 극성 캡 성장에 대해서는 거의 알려져 있지 않습니다. 과거의 연구는 상부 NPLD 지층과 화성의 궤도 운동의 변형 사이의 연관성이 발견되었으며, 이는 "궤도 강제"라고 불리는 효과 인 스핀 축 방향의 넓은 진동으로 인해 특히 강렬합니다. 그러나 NPLD의 가장 낮은 지층은 몇 곳에만 노출되어 초기 얼음 성장 모델을 제한하기가 어렵습니다. 다행히도 레이더 사운드는 북극 캡의 전체 두께를 통해 이미지를 만들어 내부 층계 전체를 보여줍니다.
현재 화성 주변에 궤도에 두 개의 사운드 레이더가 있습니다. 이 연구는 얕은 레이더 (Sharad)의 데이터를 사용하는데,이 데이터는 3000 개가 넘는 2D 프로파일로 NPLD의 우수한 적용 범위를 가지고 있으며, 그 중 약 700 개가 NPLD의 물 얼음 축적의 첫 단계를 재구성하기 위해 분석되었습니다. Sharad와 같은 사운드 레이더는 라디오 신호를 표면으로 보내며, 이는 얼음 및 먼지 층과 같은 조성의 중대한 변화가 발생할 때 에코 (일반적으로 반사기라고 함)로 반사됩니다. 레이더 데이터는 2D 프로파일로 표시되며, 여기서 수직 축은 기기에 의해 감지 된 표면과 지하 반사 사이의 시간 지연을 나타내고, 수평 축은 우주선이 이동하는지면 트랙을 따라 거리를 나타냅니다. 다시 말해, Sharad 프로파일은 내부 레이어링과 구조를 보여주는 화성 지하 조각입니다.
Sharad 프로파일을 사용하면 단일 레이더 반사기의 규모로 3 차원에서 NPLD의 최하위 ~ 500m 두께의 서열의 계층을 묘사 할 수 있습니다. 결과적으로, 조사관은 지구 지오메트리를 통해 순 얼음 축적 및 퇴각 단계를 결정하고 궤도 강제력을 기반으로 이용 가능한 얼음 축적 모델과 질적으로 비교할 수 있습니다.
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8 개의 매핑 된 얼음 유닛 중 5 개는 NPLD 층의 일반적인 두께 균일 성을 보여준 이전의 연구와 일치하여 작은 두께 만 나타냅니다. 반대로, 3 개의 단위는 상당한 두께 변화를 나타내며 다른 단위에 비해 측면 범위가 감소된다. 특히, 가장 오래된 NPLD 장치는 각각 "기저 장치"라고 불리는 오래된 돔형 퇴적물 위에 위치한 2 개의 연결이 끊긴 퇴적물과 NPLD를 둘러싼 평원으로 구성됩니다. 한 단위는 평균 두께가 ~ 40m 인 준 원숭이 돔 모양으로 구성됩니다. 다른 유닛은 Gemina Lingula 지역에 위치하고 있으며 두께는 ~ 40m이며 E-W 방향으로 돔 모양이 길어집니다. 층계에서 위쪽으로 샤라 드는 웨지 모양으로 끝나는 다른 유닛을 감지하고 아래와 그 위의 단위만큼 남쪽으로 확장되지 않습니다. 마지막으로, 시퀀스의 상단을 향해, 단위는 gemina lingula의 길이에 대략 가로 질환 패턴을 나타냅니다.
이 연구는 가장 초기의 NPLD의 지형이 얼음 유닛의 점진적인 쌓아서 얼음 축적 영역의 번갈아 가면서 진화한다는 것을 보여준다. 단위의 두께는 또한 주요 얼음 축적 센터가 극에 고정 된 상태로 유지되는 대신 시간이 지남에 따라 움직 였음을 나타냅니다. 지형만으로도 다양한 메커니즘에 의해 최하위 NPLD에서 형태 학적 이상의 형성을 이끌 수 있습니다. 층층의 증거는 카타보다 바람을 주요 책임으로 지적합니다. katabatic 바람은 차갑고 밀도가 높은 공기가 높아져 중력의 당김 아래 경사면에서 높은 고도에서 흐릅니다. NPLD 아래의 기저 단위의 돔 구조 및 경사는 얼음 축적 전에 카타 바틱 바람 흐름을 시작하기에 충분할 가능성이 높았다. 이 시나리오에서는 얼음 축적이 돔 상단에서 선호됩니다. 바람이 느려지고 경사면에 인접한 저지대 지역에서는 경사면을 따라 얼음을 가속화하고 제거한 후 바람이 느려집니다.
이 연구는 기초 단위의 원래 지형 릴리프를 유지하는 카타보다 katabatic 바람에 의한 얼음 재분배가 유지되고 결국 증가하는 자립적인 구조적 과정을 주장하며, 이는 추가적인 카타 반도 흐름을지지했다. Katabatic 바람은 NPLD의 현대 표면에 기복이 형성됩니다. 이 메커니즘은 또한 Gemina Lingula의 일부 얼음 단위에서 관찰 된 기복을 우아하게 설명 할 수 있으며, 최하위 NPLD를 형성하는 데있어 Katabatic Winds의 역할을 더욱 뒷받침합니다.
.Gemina Lingula의 모양과 위치는 종종 극성 연구자들 사이에서 관심을 끌었습니다. 왜냐하면 그것은 남쪽으로 확장하고 극에 대한 극성 캡을 비대칭으로 만들어 얼음 증착의 이상을 구성하기 때문입니다. Sharad Reflector Mapping은 Proto-Gemina Lingula의 구성이 이미 Polar Cap의 나머지 부분과 이미 분리 된 개별 예금으로 시작되었음을 결정적으로 밝혀 냈습니다.
전반적으로, Sharad에 의해 밝혀진 가장 낮은 NPLD 진화는 반복적 인 지구 기후 변화와 관련이있을 수있는 물 얼음 축적의 교대 후퇴 및 확장 단계로 설명 될 수있다. 궤도 강제력에 기초한 NPLD 성장을 모델링하는 이전의 노력의 결과를 고려할 때,이 연구는 높은 스핀 축의 비스듬성의 기간이 얼음 축적 영역의 후퇴를 야기했으며 반대로 낮은 비스듬성은 널리 퍼진 빙상 성장을 선호한다고 결론 지었다. 가장 오래된 NPLD 지층은 화성의 궤도 운동에서 그러한 변화를 포착 한 것으로 보입니다.
이러한 결과는 최근 ICARUS 저널에 출판 된 North Polar 계층 퇴적물 인 Sharad의 Mars의 초기 축적 이력이라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다. 이 작품은 오스틴에있는 텍사스 대학교에서 Stefano Nerozzi와 John W. Holt가 수행했습니다.
