dicotomia marciana -Martian dichotomy

Topografia de Marte (conjunto de dados MOLA) com pólos HiRes.jpg

A característica mais notável de Marte é um forte contraste, conhecido como dicotomia marciana , entre os hemisférios Sul e Norte. A geografia dos dois hemisférios difere em altitude de 1 a 3 km. A espessura média da crosta marciana é de 45 km, sendo 32 km na região das terras baixas do norte e 58 km nas terras altas do sul.

A fronteira entre as duas regiões é bastante complexa em alguns lugares. Um tipo distinto de topografia é chamado de terreno com trastes . Ele contém planaltos, saliências e vales de piso plano com paredes de cerca de um quilômetro e meio de altura. Ao redor de muitas das mesas e saliências há aventais de detritos lobados que demonstraram ser geleiras rochosas .

Muitos grandes vales formados pela lava em erupção dos vulcões de Marte cortam a dicotomia.

O limite da dicotomia marciana inclui as regiões chamadas Deuteronilus Mensae , Protonilus Mensae e Nilosyrtis Mensae . Todas as três regiões foram estudadas extensivamente porque contêm formas de relevo que se acredita terem sido produzidas pelo movimento do gelo ou paleolitorais questionadas como formadas pela erosão vulcânica.

As planícies do norte compreendem cerca de um terço da superfície de Marte e são relativamente planas, com tantas crateras de impacto quanto o hemisfério sul. Os outros dois terços da superfície marciana são as terras altas do hemisfério sul. A diferença de elevação entre os hemisférios é dramática. Três grandes hipóteses foram propostas para a origem da dicotomia crustal: endogênica (por processos do manto), impacto único ou impacto múltiplo. Ambas as hipóteses relacionadas ao impacto envolvem processos que poderiam ter ocorrido antes do final do bombardeio primordial, implicando que a dicotomia crustal tem suas origens no início da história de Marte.

Geografia

Modelo 3D STL de Marte com exagero de elevação de 20 × mostrando a dicotomia marciana

Hipótese de impacto único

Um único mega-impacto produziria uma depressão circular muito grande na crosta. A depressão proposta foi chamada de Bacia Borealis . No entanto, a maioria das estimativas da forma da área de planície produz uma forma que em alguns lugares se desvia drasticamente da forma circular. Processos adicionais podem criar esses desvios da circularidade. Além disso, se a bacia de Borealis proposta for uma depressão criada por um impacto, seria a maior cratera de impacto conhecida no Sistema Solar. Um objeto tão grande poderia ter atingido Marte em algum momento durante o processo de acreção do Sistema Solar.

Espera-se que um impacto de tal magnitude tenha produzido uma manta de ejeção que deveria ser encontrada em áreas ao redor da planície e gerar calor suficiente para formar vulcões. No entanto, se o impacto ocorreu por volta de 4,5 Ga (bilhões de anos atrás), a erosão poderia explicar a ausência da manta de material ejetado, mas não poderia explicar a ausência de vulcões. Além disso, o mega-impacto pode ter espalhado uma grande parte dos detritos no espaço sideral e no hemisfério sul. A evidência geológica dos detritos forneceria suporte muito convincente para essa hipótese. Um estudo de 2008 forneceu pesquisas adicionais para a teoria do impacto gigante único no hemisfério norte. No passado, o traçado dos limites de impacto foi complicado pela presença da elevação vulcânica de Tharsis . A elevação vulcânica de Tharsis enterrou parte do limite da dicotomia proposta sob 30 km de basalto. Os pesquisadores do MIT e do Jet Propulsion Lab do CIT conseguiram usar a gravidade e a topografia de Marte para restringir a localização da dicotomia abaixo da elevação de Tharsis, criando assim um modelo elíptico do limite da dicotomia. A forma elíptica da bacia Borealis contribuiu para a hipótese de impacto único do norte como uma reedição da teoria original publicada em 1984.

No entanto, esta hipótese foi contrariada por uma nova hipótese de um impacto gigante no pólo sul de Marte com um objeto do tamanho da Lua que derreteu o hemisfério sul de Marte, desencadeou o campo magnético do planeta e formou a dicotomia após o resfriamento de o oceano de magma. A descoberta de doze alinhamentos vulcânicos dá evidência a esta nova hipótese.

Hipótese de origem endógena

Acredita-se que os processos tectônicos das placas poderiam ter sido ativos em Marte no início da história do planeta. Sabe-se que a redistribuição em larga escala do material da crosta litosférica é causada por processos tectônicos de placas na Terra. Embora ainda não esteja totalmente claro como os processos do manto afetam as placas tectônicas na Terra, acredita-se que a convecção do manto esteja envolvida como células ou plumas. Como os processos endógenos da Terra ainda não foram completamente compreendidos, estudar processos semelhantes em Marte é muito difícil. A dicotomia poderia ser criada no momento da criação do núcleo marciano. A forma aproximadamente circular da planície poderia então ser atribuída a uma reviravolta de primeira ordem semelhante a uma pluma que poderia ocorrer no processo de rápida formação do núcleo. Há evidências de eventos tectônicos conduzidos internamente nas proximidades da área de planície que ocorreram claramente no final da fase inicial do bombardeio.

Um estudo de 2005 sugere que a convecção do manto de grau 1 poderia ter criado a dicotomia. A convecção do manto de grau 1 é um processo convectivo no qual um hemisfério é dominado por uma ressurgência, enquanto o outro hemisfério está descendo. Algumas das evidências são a abundância de fraturas extensas e atividade ígnea do final da era Noachiana ao início da Idade Hesperiana . Um contra-argumento à hipótese endógena é a possibilidade desses eventos tectônicos ocorrerem na Bacia Borealis devido ao enfraquecimento pós-impacto da crosta. A fim de apoiar ainda mais a hipótese da origem endógena, é necessária evidência geológica de falha e flexão da crosta antes do final do bombardeio primordial.

No entanto, a falta de placas tectônicas em Marte enfraquece essa hipótese.

Hipótese de impacto múltiplo

A hipótese de múltiplos impactos é suportada pela correlação de segmentos da dicotomia com as bordas de várias grandes bacias de impacto. Mas há grandes partes da Bacia Borealis fora das bordas dessas bacias de impacto. Se as planícies marcianas fossem formadas pelas múltiplas bacias, então seu material ejetado e bordas internas deveriam estar acima das elevações das terras altas. As bordas e mantas de material ejetado das crateras de impacto de terras baixas ainda estão muito abaixo das áreas de terras altas. Existem também áreas nas planícies que estão fora de qualquer uma das bacias de impacto, essas áreas devem ser cobertas por múltiplas mantas de material ejetado e devem estar em elevações semelhantes à superfície planetária original. Isso claramente também não é o caso. Uma abordagem que explica a ausência de cobertores de material ejetado infere que nenhum material ejetado esteve presente. A ausência de material ejetado pode ser causada por um grande impactor espalhando o material ejetado no espaço sideral. Outra abordagem propôs a formação da dicotomia por resfriamento em profundidade e carregamento crustal por vulcanismo posterior. A hipótese de múltiplos impactos também é estatisticamente desfavorável, sendo improvável que bacias de múltiplos impactos ocorram e se sobreponham principalmente no hemisfério norte.

Atmosfera

A atmosfera de Marte varia significativamente entre os hemisférios Norte e Sul, por razões relacionadas e não relacionadas à dicotomia geográfica.

Tempestade de poeira

Mais visivelmente, as tempestades de poeira se originam no hemisfério sul com muito mais frequência do que no norte. O alto teor de poeira do norte tende a ocorrer após tempestades excepcionais do sul se transformarem em tempestades de poeira globais. Como consequência, a opacidade (tau) é muitas vezes maior no hemisfério sul. O efeito do maior teor de poeira é aumentar a absorção da luz solar, aumentando a temperatura atmosférica.

Precessão dos equinócios

O eixo de rotação de Marte, como acontece com muitos corpos, tem precessão ao longo de milhões de anos. Atualmente, os solstícios quase coincidem com o afélio e o periélio de Marte . Isso resulta em um hemisfério, o sul, recebendo mais luz solar no verão e menos no inverno e, portanto, temperaturas mais extremas do que o norte. Quando combinado com a excentricidade muito maior de Marte em comparação com a Terra, e a atmosfera muito mais fina em geral, os invernos e verões do sul são mais amplos do que na Terra.

Circulação Hadley e voláteis

A circulação Hadley de Marte é compensada pela simetria em torno de seu equador. Quando combinado com o maior alcance sazonal do hemisfério sul (veja acima), isso resulta em "as assimetrias hemisféricas norte-sul impressionantes dos inventários de calotas de gelo atmosféricos e residuais da água de Marte", "bem como a atual assimetria norte-sul dos albedos da calota de gelo sazonal." A atmosfera de Marte é atualmente "uma bomba não linear de água para o hemisfério norte de Marte".

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 recursos geográficos proeminentes e clique para criar um link para eles. 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 +8km ); seguido por rosas e vermelhos (+8 a +3km ); amarelo é0km ; verdes e azuis são elevações mais baixas (até-8km ). Os eixos são latitude e longitude ; As regiões polares são notadas.
(Veja também: mapa Mars Rovers e mapa Mars Memorial ) ( verdiscutir )


Veja também

Referências

links externos