Quadrângulo de Hellas - Hellas quadrangle

Hellas quadrilátero
USGS-Mars-MC-28-HellasRegion-mola.png
Mapa do quadrângulo de Hellas a partir de dados do Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA). As elevações mais altas são vermelhas e as mais baixas são azuis.
Coordenadas 47 ° 30′S 270 ° 00′W / 47,5 ° S 270 ° W / -47,5; -270 Coordenadas : 47,5 ° S 270 ° W47 ° 30′S 270 ° 00′W /  / -47,5; -270
Imagem do Quadrilátero Hellas (MC-28). A parte noroeste contém a metade oriental da bacia de Hellas . A parte sudoeste inclui o vulcão Anfitritos . A parte norte contém Hadriaca Patera . A parte oriental é composta principalmente de terras altas com muitas crateras.

O quadrângulo de Hellas é um de uma série de 30 mapas quadrangulares de Marte usados ​​pelo Programa de Pesquisa Astrogeológica do Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS) . O quadrângulo de Hellas também é conhecido como MC-28 (Mars Chart-28). O quadrângulo de Hellas cobre a área de 240 ° a 300 ° de longitude oeste e 30 ° a 65 ° de latitude sul no planeta Marte . Dentro do quadrilátero Hellas encontram-se as características clássicas Hellas Planitia e Promethei Terra . Muitas características interessantes e misteriosas foram descobertas no quadrângulo de Hellas, incluindo os gigantescos vales fluviais Dao Vallis, Niger Vallis, Harmakhis e Reull Vallis - todos os quais podem ter contribuído com água para um lago na bacia de Hellas no passado distante. Muitos lugares no quadrângulo de Hellas mostram sinais de gelo no solo, especialmente lugares com características de fluxo semelhantes a geleiras.

Hellas Basin

O quadrângulo de Hellas contém parte da Bacia de Hellas , a maior cratera de impacto conhecida na superfície de Marte e a segunda maior do sistema solar. A profundidade da cratera é 7.152 m (23.000 pés) abaixo do datum topográfico padrão de Marte. A bacia está localizada nas terras altas do sul de Marte e acredita-se que tenha se formado há cerca de 3,9 bilhões de anos, durante o pesado bombardeio tardio. Estudos sugerem que, quando um impacto criou a Bacia de Hellas, toda a superfície de Marte foi aquecida a centenas de graus, 70 metros de rocha fundida caíram no planeta e uma atmosfera de rocha gasosa se formou. A atmosfera desta rocha era 10 vezes mais espessa que a atmosfera da Terra. Em poucos dias, a rocha teria se condensado e coberto todo o planeta com mais 10 m de rocha derretida. Na porção noroeste de Hellas Planitia há um tipo estranho de superfície chamado terreno em faixas complexo ou terreno puxado por taffy. Seu processo de formação ainda é amplamente desconhecido, embora pareça ser devido à erosão de sedimentos duros e moles junto com a deformação dúctil. A deformação dúctil resulta de camadas submetidas a deformação.

No início da história do planeta, acredita-se que um lago gigante existiu na Bacia de Hellas. Possíveis linhas costeiras foram descobertas. Estes são evidentes em bancos alternados e escarpas visíveis em imagens de ângulo estreito de câmeras em órbita de Marte. Além disso, dados do altímetro a laser orbital de Marte (MOLA) mostram que os contatos dessas unidades sedimentares marcam contornos de elevação constante por milhares de km e, em um caso, ao redor da bacia. Canais, que se acredita serem formados por água, entram na bacia. A bacia de drenagem da Hélade pode ser quase um quinto daquela de todas as planícies do norte. Um lago na Hélade, no clima marciano de hoje, formaria um gelo espesso no topo que acabaria por se sublimar. Ou seja, o gelo mudaria diretamente de sólido para gasoso. Isso é semelhante a como o gelo seco (dióxido de carbono sólido) se comporta na Terra. Características glaciais ( morenas terminais , drumlins e eskers ) foram encontradas e podem ter se formado quando a água congelou.

Aventais de detritos lobados

Uma característica muito importante comum na Hélade oriental são as pilhas de material ao redor dos penhascos. A formação é chamada de avental de detritos lobados (LDA). Recentemente, pesquisas com o radar raso no Mars Reconnaissance Orbiter forneceram fortes evidências de que os LDAs são geleiras cobertas por uma fina camada de rochas. Acredita-se que grandes quantidades de gelo de água estejam nos LDAs. A evidência disponível sugere fortemente que a parte oriental da Hélade acumulou neve no passado. Quando a inclinação (obliquidade) de Marte aumenta, a calota polar sul libera grandes quantidades de vapor d'água. Os modelos climáticos prevêem que, quando isso ocorre, o vapor de água se condensa e cai onde os LDAs estão localizados. A inclinação da Terra muda pouco porque nossa lua relativamente grande a mantém estável. As duas pequenas luas marcianas não estabilizam seu planeta, então o eixo de rotação de Marte sofre grandes variações. Aventais de detritos lobados podem ser uma importante fonte de água para os futuros colonos de Marte. Sua principal vantagem sobre outras fontes de água marciana é que eles podem ser facilmente mapeados a partir da órbita e estão mais próximos do equador, onde as missões tripuladas têm mais probabilidade de aterrissar.

Depósitos de piso linear

No piso de alguns canais, existem elementos chamados depósitos de piso linear ou preenchimento de vale linear . Eles são materiais estriados e ranhurados que parecem desviar dos obstáculos. Eles são considerados ricos em gelo. Algumas geleiras da Terra apresentam tais características. Depósitos de piso linear podem estar relacionados a aventais de detritos lobados, que comprovadamente contêm grandes quantidades de gelo. Reull Vallis, conforme ilustrado abaixo, exibe esses depósitos.

Manto rico em gelo

Niger Vallis com características típicas desta latitude, vistas pela HiRISE . Os padrões em divisa resultam do movimento de material rico em gelo. Clique na imagem para ver o padrão chevron e manto

Grande parte da superfície de Marte é coberta por um manto espesso e liso que se pensa ser uma mistura de gelo e poeira. Este manto rico em gelo, com alguns metros de espessura, suaviza o terreno, mas em alguns pontos exibe uma textura irregular, semelhante à superfície de uma bola de basquete. Como existem poucas crateras neste manto, o manto é relativamente jovem. A imagem à direita mostra uma boa visão deste manto liso ao redor de Niger Vallis , conforme observado com HiRISE . Mudanças na órbita e inclinação de Marte causam mudanças significativas na distribuição de gelo de água das regiões polares até latitudes equivalentes às do Texas. Durante certos períodos climáticos, o vapor d'água deixa o gelo polar e entra na atmosfera. A água retorna ao solo em latitudes mais baixas como depósitos de geada ou neve generosamente misturados com poeira. A atmosfera de Marte contém uma grande quantidade de partículas finas de poeira. O vapor de água se condensa nas partículas, que caem no solo devido ao peso adicional do revestimento de água. Quando o gelo no topo da camada de manto volta para a atmosfera, ele deixa para trás poeira, que isola o gelo restante.

Unidade de Planícies Superiores

Restos de um manto de 50-100 metros de espessura, chamado unidade de planícies superiores, foram descobertos nas latitudes médias de Marte. Investigado pela primeira vez na região de Deuteronilus Mensae, mas ocorre em outros lugares também. Os remanescentes consistem em conjuntos de camadas imersas em crateras e ao longo de planaltos. Os conjuntos de camadas de imersão podem ser de vários tamanhos e formas - alguns parecem pirâmides astecas da América Central.

Esta unidade também se degrada no terreno do cérebro . O terreno do cérebro é uma região de cristas labirínticas de 3 a 5 metros de altura. Algumas cristas podem consistir em um núcleo de gelo, portanto, podem ser fontes de água para futuros colonos.

Algumas regiões da unidade de planícies superiores exibem grandes fraturas e depressões com bordas elevadas; essas regiões são chamadas de planícies superiores com nervuras. Acredita-se que as fraturas tenham começado com pequenas rachaduras causadas por tensões. O estresse é sugerido para iniciar o processo de fratura, uma vez que as planícies superiores com nervuras são comuns quando os aventais de detritos se juntam ou perto da borda dos aventais de detritos - tais locais gerariam tensões de compressão. As rachaduras expuseram mais superfícies e, conseqüentemente, mais gelo no material sublima na fina atmosfera do planeta. Eventualmente, pequenas fissuras tornam-se grandes desfiladeiros ou vales. As pequenas fissuras geralmente contêm pequenas covas e cadeias de covas; acredita-se que sejam da sublimação do gelo no solo. Grandes áreas da superfície marciana estão carregadas de gelo que é protegido por uma camada de poeira e outros materiais com uma espessura de um metro. No entanto, se houver rachaduras, uma nova superfície exporá o gelo à fina atmosfera. Em pouco tempo, o gelo desaparecerá na atmosfera fina e fria em um processo denominado sublimação . O gelo seco se comporta de maneira semelhante na Terra. Em Marte, a sublimação foi observada quando a sonda Phoenix descobriu pedaços de gelo que desapareceram em poucos dias. Além disso, HiRISE viu novas crateras com gelo no fundo. Depois de um tempo, HiRISE viu o depósito de gelo desaparecer.

Acredita-se que a unidade das planícies superiores tenha caído do céu. Ele cobre várias superfícies, como se caísse uniformemente. Como é o caso de outros depósitos de manto, a unidade das planícies superiores tem camadas, é granulada e rica em gelo. É generalizado; não parece ter uma fonte pontual. A aparência da superfície de algumas regiões de Marte se deve à forma como esta unidade se degradou. É uma das principais causas do aparecimento de aventais de detritos lobados na superfície . Acredita-se que as camadas da unidade de manto das planícies superiores e outras unidades de manto sejam causadas por grandes mudanças no clima do planeta. Os modelos prevêem que a obliquidade ou inclinação do eixo de rotação variou de seus atuais 25 graus a talvez mais de 80 graus ao longo do tempo geológico. Períodos de alta inclinação farão com que o gelo nas calotas polares seja redistribuído e altere a quantidade de poeira na atmosfera.

A mudança climática causou recursos ricos em gelo

Acredita-se que muitas feições em Marte, incluindo aquelas no quadrângulo de Hellas, contenham grandes quantidades de gelo. O modelo mais popular para a origem do gelo é a mudança climática a partir de grandes mudanças na inclinação do eixo de rotação do planeta. Às vezes, a inclinação chega a ser maior que 80 graus. Grandes mudanças na inclinação explicam muitos recursos ricos em gelo em Marte.

Estudos mostraram que quando a inclinação de Marte atinge 45 graus em relação aos atuais 25 graus, o gelo não é mais estável nos pólos. Além disso, nessa inclinação elevada, os estoques de dióxido de carbono sólido (gelo seco) sublimam, aumentando assim a pressão atmosférica. Esse aumento de pressão permite que mais poeira seja retida na atmosfera. A umidade na atmosfera cairá como neve ou gelo congelando em grãos de poeira. Os cálculos sugerem que este material se concentrará nas latitudes médias. Os modelos de circulação geral da atmosfera marciana prevêem acúmulos de poeira rica em gelo nas mesmas áreas onde as características ricas em gelo são encontradas. Quando a inclinação começa a retornar a valores mais baixos, o gelo sublima (transforma-se diretamente em um gás) e deixa para trás um retardo de poeira. O depósito de defasagem limita o material subjacente, portanto, a cada ciclo de altos níveis de inclinação, um manto rico em gelo permanece para trás. Observe que a camada de manto de superfície lisa provavelmente representa apenas material relativamente recente.

Origem de Dao Vallis

Dao Vallis , visto pela THEMIS . Clique na imagem para ver a relação de Dao Vallis com outras características próximas

Dao Vallis começa perto de um grande vulcão, chamado Hadriaca Patera, então acredita-se que tenha recebido água quando o magma quente derreteu grandes quantidades de gelo no solo congelado. As depressões parcialmente circulares no lado esquerdo do canal na imagem adjacente sugerem que a drenagem das águas subterrâneas também contribuiu com água.

Pegadas de demônio

Piso da cratera Secchi , visto pela HiRISE . Clique na imagem para ver os rastros do redemoinho e uma cratera de pedestal

Muitas áreas de Marte, incluindo o quadrângulo de Hellas, experimentam a passagem de redemoinhos de poeira gigantes . Uma fina camada de poeira fina e brilhante cobre a maior parte da superfície marciana. Quando um redemoinho de poeira passa, ele sopra o revestimento e expõe a superfície escura subjacente. Os redemoinhos de poeira foram vistos do solo e de espaçonaves em órbita. Eles até mesmo sopraram a poeira dos painéis solares dos dois rovers em Marte, estendendo, assim, suas vidas. Os Rovers gêmeos foram projetados para durar 3 meses, ao invés disso, eles duraram mais de cinco anos. O padrão das faixas muda a cada poucos meses. Um estudo que combinou dados da Câmera Estéreo de Alta Resolução (HRSC) e da Câmera Orbital de Marte (MOC) descobriu que alguns grandes redemoinhos em Marte têm um diâmetro de 700 metros e duram pelo menos 26 minutos.

Evidência de possível água líquida recente

Novo recurso em tons de luz da cratera Penticton , visto pela HiRISE

O Mars Reconnaissance Orbiter descobriu mudanças na parede da cratera Penticton entre 1999 e 2004. Uma interpretação das mudanças foi que elas foram causadas pelo fluxo de água na superfície. Uma análise posterior, publicada cerca de um ano depois, revelou que o depósito pode ter sido causado pela gravidade movendo o material encosta abaixo (um deslizamento de terra ). A encosta onde o depósito foi avistado estava perto dos limites de estabilidade de materiais secos e não consolidados.

Outras Crateras

As crateras de impacto geralmente têm uma borda com material ejetado ao seu redor, em contraste, as crateras vulcânicas geralmente não têm uma borda ou depósitos de material ejetado. À medida que as crateras ficam maiores (com mais de 10 km de diâmetro), elas geralmente têm um pico central. O pico é causado por um ressalto do chão da cratera após o impacto. Às vezes, as crateras exibem camadas. As crateras podem nos mostrar o que existe sob a superfície.

Características glaciais

Geleiras , vagamente definidas como manchas de gelo corrente ou recentemente fluindo, estão presentes em áreas grandes, mas restritas da superfície marciana moderna, e infere-se que foram mais amplamente distribuídas às vezes no passado. As feições convexas lobadas na superfície conhecidas como feições de fluxo viscoso e aventais de detritos lobados , que mostram as características de fluxo não newtoniano , são agora quase unanimemente consideradas como verdadeiras geleiras.

Um modelo climático, publicado na revista Science em 2006, descobriu que grandes quantidades de gelo devem se acumular na região de Hellas, nos mesmos locais onde são observadas geleiras. A água é transportada da área do pólo sul para o norte da Hélade e cai como precipitação.

Canais

Existem enormes evidências de que a água já fluía nos vales dos rios em Marte. Imagens de canais curvos foram vistas em imagens da espaçonave de Marte que datam do início dos anos setenta com o orbitador Mariner 9 . De fato, um estudo publicado em junho de 2017, calculou que o volume de água necessário para esculpir todos os canais de Marte era ainda maior do que o oceano proposto que o planeta pode ter tido. A água provavelmente foi reciclada muitas vezes do oceano para a chuva ao redor de Marte.

Camadas

Muitos lugares em Marte mostram rochas organizadas em camadas. A rocha pode formar camadas de várias maneiras. Vulcões, vento ou água podem produzir camadas. Uma discussão detalhada sobre camadas com muitos exemplos marcianos pode ser encontrada em Sedimentar Geologia de Marte.

Terreno de favo de mel

Essas “células” relativamente planas parecem ter camadas ou bandas concêntricas, semelhantes a um favo de mel. Este terreno "favo de mel" foi descoberto pela primeira vez na parte noroeste da Hélade. O processo geológico responsável pela criação desses recursos permanece não resolvido. Alguns cálculos indicam que essa formação pode ter sido causada pelo movimento do gelo pelo solo nesta região. A camada de gelo teria entre 100 me 1 km de espessura. Quando uma substância sobe através de outra substância mais densa, é chamado de diapir . Portanto, parece que grandes massas de gelo empurraram camadas de rocha em cúpulas que foram erodidas. Depois que a erosão removeu o topo das cúpulas em camadas, as feições circulares permaneceram.

Acredita-se que os Diapirs sejam responsáveis ​​por características na lua de Netuno, Tritão , na lua de Júpiter, Europa , na lua de Saturno , Enceladus , e na lua de Urano, Miranda .

Voçorocas

Os barrancos ocorrem em encostas íngremes, especialmente nas paredes das crateras. Acredita-se que os barrancos sejam relativamente jovens porque têm poucas ou nenhuma cratera. Além disso, encontram-se no topo de dunas de areia que, por sua vez, são consideradas bastante jovens. Normalmente, cada ravina tem uma alcova, canal e avental. Alguns estudos descobriram que voçorocas ocorrem em encostas que enfrentam todas as direções, outros descobriram que o maior número de voçorocas são encontrados em encostas voltadas para os pólos, especialmente de 30-44 S.

Por anos, muitos acreditaram que ravinas eram formadas por água corrente, mas observações posteriores demonstram que podem ser formadas por gelo seco. Estudos recentes descrevem o uso da câmera High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) em MRO para examinar ravinas em 356 locais, começando em 2006. Trinta e oito dos locais mostraram a formação de ravinas ativa. Imagens de antes e depois demonstraram que o momento dessa atividade coincidiu com geadas sazonais de dióxido de carbono e temperaturas que não permitiriam a entrada de água líquida. Quando o gelo seco se transforma em gás, ele pode lubrificar o material seco para fluir, especialmente em encostas íngremes. Em alguns anos, a geada, talvez com espessura de 1 metro, provoca avalanches. Essa geada contém principalmente gelo seco, mas também contém pequenas quantidades de gelo de água.

Polígonos

Algumas superfícies em Marte exibem polígonos. Eles podem ser de tamanhos diferentes. Os polígonos são um exemplo de base padronizada. O solo poligonal com padrões é bastante comum em algumas regiões de Marte.

Folhas de gelo expostas

Depósitos espessos de gelo foram encontrados por uma equipe de pesquisadores usando instrumentos a bordo do Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Os cientistas encontraram oito encostas em erosão mostrando mantos de gelo de água de até 100 metros de espessura. Sete dos locais estavam no hemisfério sul. Muitas evidências de gelo enterrado sob o solo em vastas regiões de Marte já foram encontradas em estudos anteriores, mas este estudo descobriu que o gelo foi coberto apenas por uma camada de cerca de 1 ou 2 metros de espessura de solo . Shane Byrne, do Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona, em Tucson, um dos co-autores observou que os futuros colonos do Planeta Vermelho seriam capazes de coletar gelo com apenas um balde e uma pá. O gelo em camadas é exposto em depressões de forma triangular. Uma parede é muito íngreme e está voltada para o mastro. O fato de que a água-gelo compõe as camadas foi confirmado pelo Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) a bordo do Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Os espectros coletados pelo CRISM mostraram fortes sinais de água. As camadas são especialmente proeminentes em depressões no quadrângulo de Hellas, conforme mostrado nas vistas ampliadas abaixo.

Além de ser de grande valor para futuros exploradores, essas camadas de gelo podem nos ajudar a entender melhor a história do clima de Marte. Eles fornecem um registro do passado. As grandes variações na inclinação do planeta causam variações climáticas dramáticas. Marte não possui uma grande lua para manter sua inclinação estável. Hoje, o gelo está concentrado nos pólos, com uma inclinação maior, mais gelo existirá nas latitudes médias. Essas mudanças climáticas podem ser medidas com o estudo dessas camadas.

Essas depressões triangulares são semelhantes às de terreno recortado. No entanto, o terreno recortado exibe uma inclinação suave voltada para o equador e é arredondado.

Topografia recortada

A topografia recortada é comum nas latitudes médias de Marte, entre 45 ° e 60 ° ao norte e ao sul. É particularmente proeminente na região de Utopia Planitia , no hemisfério norte, e na região de Peneus e Amphitrites Paterae no hemisfério sul. Essa topografia consiste em depressões rasas, sem borda, com bordas recortadas, comumente chamadas de "depressões recortadas" ou simplesmente "vieiras". As depressões recortadas podem ser isoladas ou agrupadas e, às vezes, parecem coalescer. Uma depressão recortada típica exibe uma inclinação suave voltada para o equador e uma escarpa voltada para o pólo mais íngreme. Acredita-se que as depressões recortadas se formem a partir da remoção de material subsuperficial, possivelmente gelo intersticial, por sublimação (transição direta de um material da fase sólida para a fase gasosa sem o estágio líquido intermediário). Este processo ainda pode estar acontecendo no momento. Esta topografia pode ser de grande importância para a futura colonização de Marte, pois pode apontar para depósitos de gelo puro.

Poços

Alguns lugares em Marte exibem poços. Acredita-se que um vazio foi criado e o material desabou nas fossas. Esses poços são provavelmente formados mais comumente quando o gelo deixa o solo, criando um vazio. Na fina atmosfera de Marte, o gelo se sublima, especialmente se ocorrer uma rachadura. Sublimação é quando um sólido se transforma diretamente em um gás. O gelo seco faz isso na Terra. Alguns poços estão associados a fissuras na superfície.

Imagens adicionais no quadrângulo de Hellas

Outros quadrantes de Marte

A imagem acima contém links clicáveisImagem clicável dos 30 quadrantes cartográficos de Marte, definidos pelo USGS . Números quadrangulares (começando com MC para "Gráfico de Marte") e nomes vinculam os artigos correspondentes. O norte está no topo; 0 ° N 180 ° W / 0 ° N 180 ° W / 0; -180 está na extrema esquerda no equador . As imagens do mapa foram obtidas pela Mars Global Surveyor .
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Mapa interativo de Marte

Acheron Fossae Acidalia Planitia Alba Mons Amazonis Planitia Aonia Planitia Arabia Terra Arcadia Planitia Argentea Planum Argyre Planitia Chryse Planitia Claritas Fossae Cydonia Mensae Daedalia Planum Elysium Mons Elysium Planitia Gale crater Hadriaca Patera Hellas Montes Hellas Planitia Hesperia Planum Holden crater Icaria Planum Isidis Planitia Jezero crater Lomonosov crater Lucus Planum Lycus Sulci Lyot crater Lunae Planum Malea Planum Maraldi crater Mareotis Fossae Mareotis Tempe Margaritifer Terra Mie crater Milankovič crater Nepenthes Mensae Nereidum Montes Nilosyrtis Mensae Noachis Terra Olympica Fossae Olympus Mons Planum Australe Promethei Terra Protonilus Mensae Sirenum Sisyphi Planum Solis Planum Syria Planum Tantalus Fossae Tempe Terra Terra Cimmeria Terra Sabaea Terra Sirenum Tharsis Montes Tractus Catena Tyrrhen Terra Ulysses Patera Uranius Patera Utopia Planitia Valles Marineris Vastitas Borealis Xanthe TerraMapa de Marte
A imagem acima contém links clicáveisMapa de imagem interativo da topografia global de Marte . Passe o mouse sobre a imagem para ver os nomes de mais de 60 características geográficas proeminentes e clique para criar um link para elas. A coloração do mapa base indica elevações relativas , com base nos dados do Mars Orbiter Laser Altimeter no Mars Global Surveyor da NASA . Brancos e marrons indicam as maiores elevações (+12 a +8 km ); seguido por rosas e vermelhos (+8 a +3 km ); amarelo é0 km ; verdes e azuis são elevações mais baixas (até-8 km ). Os eixos são latitude e longitude ; As regiões polares são anotadas.


Veja também

Referências

links externos