화성의 많은 중간 부여 충격 분화구는 얼음, 먼지 및 암석 잔해물의 조합으로 가변 정도로 채워집니다. 이 분화구의 위성 이미지에서 볼 수있는 고리 모양의 표면은 명명법 동심 분화구 채우기 또는 CCF로 이어졌습니다. 동심 분화구 채우기는 화성에서 발견되는 많은 빙하 특징 중 하나이며 빙하 및 주변 과정에서 얼음 흐름 및 잔해 수송에서 비롯됩니다. 오늘 관찰 된 CCF는 지난 수십 년에서 수억 년 동안 반복되는 얼음 축적 및 승화의 유적으로 해석됩니다.
광범위한 관찰 및 측정에 따르면 화성 중간 위도는 아마존 시대 (지난 1 억 년이 지난 1 억 년) 동안 상당한 얼음 축적을 경험했으며,이 얼음의 잔재는 오늘날 일부 분화구 인테리어에 여전히 존재합니다. 이 퇴적물은 화성의 아마존 시대부터 화성 조성 및 기후 역사의 얼음 핵심 기록과 미래의 미션을위한 비극성 수자원의 탐색을위한 선호되는 장소가 될 것으로 예상됩니다.
.화성의 스핀 축의 경사는 수십만 년의 시간 규모에 따라 주기적으로 변하며 아마도 60도보다 큰 값에 도달 할 수 있습니다. CCF는 그러한 많은 비스듬한주기에 걸쳐 발달하는 것으로 보인다. 얼음은 높은 비스듬한 단계 동안 중간 위에서 축적되며 낮은 비스듬한 에피소드 동안 승화됩니다. 최근의 얼음 흐름 모델링 작업에 따르면 여러 반복되는 얼음 층의 주기적 패턴은 충격 분화구를 얼음으로 채우기 위해 필요하지만, 얼음 축적의 단일 에피소드에서 흐르는 흐름은 적절한 시간에 분화구를 채울 수 없습니다. 또한 CCF는 지역 빙상에서 유입되지 않고 분화구 내부의 얼음 축적에서 비롯됩니다.
여기서, 우리는 유한 한 요소 얼음 흐름 모델을 사용하여 동심 분화구 충전 과정과 화성의 후속 얼음 흐름을 더 잘 이해합니다. 이 모델은 시간 의존적이며 기후 강제에 반응함에 따라 얼음 표면 상승의 변화를 추적합니다. 얼음 흐름 모델과 결합 된 것은 표면 잔해 수송의 모델입니다. 이것에서, 잔해는 벽이나 피크 인근의 노드에있는 얼음 표면이 벽면 아래에있을 때 분화구 벽 근처의 얼음 표면 또는 분화구 내의 지형 피크 근처에 퇴적된다. 흐르는 얼음 위에 잔해물을 퇴적하면 밀도가 높으면, 승화시기와 계절적 온난화시 얼음을 멈출 수있는 덮개가 형성됩니다.
.기후 데이터 외에도이 모델에는 이상적인 충격 분화구 형상과 화성의 실제 분화구의 지형이 제공됩니다. 이상적인 분화구 침대 프로파일은 측정 된 분화구 형태 학적 특성을 기반으로 계산되며, 깨끗하지 않은 분화기의 현실적인 침대 프로파일은 Mola (Mars Orbiter Laser Altimeter) 지형 데이터에서 가져옵니다.
.분화구 충전 과정 외에도, 우리는 유토피아 Planitia 지역의 22 개의 분화구 연구에서 분화구 위치, 직경 및 충전 수준 사이의 관계를 조사했습니다. 유토피아 Planitia는 북반구의 큰 평원이며 얼음 퇴적물과 관련된 많은 표면 특징을 포함합니다.
분화구를 얼음과 잔해로 채우는 데 걸리는 시간은 표면 질량 균형과 분화구 크기에 따라 다릅니다. 우리의 연구에서, 직경이 5 ~ 80km 인 분화구는 1.6–7.6 my 내에 채울 수 있습니다. 충전 시간은 증착 된 재료의 나이와 혼동되지 않아야합니다. 내부 분화구 벽에서 관찰 된 흐름은 매우 보호 기후 조건을 가정하면 4.3–4.5 Ma만큼 젊을 수 있지만 나이가 들었습니다. 이 시점에서 CCF의 정확한 최대 연령을 결정할 수 없습니다. 우리는 20 Ma 또는 40 Ma의 젊은 연령이 온화한 기후 조건을 고려할 때 가능하다는 것을 발견했습니다. 그러나 이것은 수억 년 전과의 추가 구형 예금의 가능성을 제한하지 않습니다.
얼음 흐름 모델은 관찰 된 비대칭 충전 및 로베이트 흐름 특징을 성공적으로 재현했습니다. 로베이트 흐름 특징은 매우 젊고 lobate 흐름 단계를 넘어서는 분화구 충전으로 해석 될 수 있습니다. 분화구의 비대칭 얼음 흐름은 분화구를 가로 지르는 비 균일 한 표면 질량 균형 프로파일로 설명 될 수 있습니다. 예를 들어 적도를 향한 측면의 승화 속도가 높아집니다.
충전 과정은 일반적으로 분화구 크기에 의존하지 않습니다. 유토피아 Planitia의 분화구에 대한 지역 연구에 따르면 지름이 15km 인 더 큰 분화구는 채워지는 경향이있는 반면, 작은 분화구는 모든 충전 수준을 나타냅니다. 이는 보호 표면 파편 층의 차이, 고도에 따른 순 축적 속도의 변화 또는 현재 에코 계산되지 않은 다른 기후 변화로 인한 것일 수 있습니다.
.요약하면, 모델링 작업은 CCF의 초기 단계가 가파른 분화구 벽에서 로베이트 흐름으로 나타나고,이 파편 층이 현재까지 CCF를 보존하기 위해 얼음 위에 형성되어야 함을 보여준다. 분화구에 걸친 공간적으로 불균일 한 승화 속도는 비대칭 분화구 충전을 초래합니다. 일부 분화구에서는 CCF가 40 MA보다 젊을 수 있으며, 화성 시간 척도에서는 가장 최근의 것으로 간주 될 수 있습니다.
이러한 결과는 최근 ICARUS 저널에 발표 된 ICE 흐름 라인 모델과 함께 MARS의 Modeling Actentric Conder Fill in Utopia Planitia라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다. 이 작업은 N. Weitz, M. Zanetti 및 G.R.에 의해 수행되었습니다. 온타리오 주 대학의 Osinski와 Maine University의 J.L. Fastook.
