Anzeige
When a meteorite careens toward the dusty surface of the Red Planet, it kicks up dust and can cause avalanching even before the rock from outer space hits the ground, a research team led by an undergraduate student at the University of Arizona has discovered.
"We expected that some of the streaks of dust that we see on slopes are caused by seismic shaking during impact," said Kaylan Burleigh, who led the research project. "We were surprised to find that it rather looks like shockwaves in the air trigger the avalanches even before the impact."
Because of Mars' thin atmosphere, which is 100 times less dense than Earth's, even small rocks that would burn up or break up before they could hit the ground here on Earth crash into the Martian surface relatively unimpeded.
Each year, about 20 fresh craters between 1 and 50 meters (3 to 165 feet) show up in images taken by the HiRISE camera on board NASA's Mars Reconnaissance Orbiter. The High Resolution Imaging Science Experiment, or HiRISE, is operated by the UA's Lunar and Planetary Laboratory and has been photographing the Martian surface since 2006, revealing features down to less than 1 meter in size.
For this study, the team zoomed in on a cluster of five large craters, which all formed in one impact event close to Mars' equator, about 825 kilometers (512 miles) south of the boundary scarp of Olympus Mons, the tallest mountain in the solar system. Previous observations by the Mars Global Surveyor orbiter, which imaged Mars for nine years until 2006, showed that this cluster was blasted into the dusty surface between May
2004 and February 2006.
The results of the research, which Burleigh first took on as a freshman under former UA Regents Professor H. Jay Melosh, are published in the planetary science journal Icarus. Previous studies had looked at dark or light streaks on the Martian landscape interpreted as landslides, but none had tied such a large number of them to impacts.
The authors interpret the thousands of downhill-trending dark streaks on the flanks of ridges covering the area as dust avalanches caused by the impact. The largest crater in the cluster measures 22 meters, or 72 feet across and occupies roughly the area of a basketball court. Most likely, the cluster of craters formed as the meteorite broke up in the atmosphere, and the fragments hit the ground like a shotgun blast.
Narrow, relatively dark streaks varying from a few meters to about 50 meters in length scour the slopes around the impact site.
"The dark streaks represent the material exposed by the avalanches, as induced by the the airblast from the impact," Burleigh said. "I counted more than 100,000 avalanches and, after repeated counts and deleting duplicates, arrived at 64,948."
When Burleigh looked at the distribution of avalanches around the impact site, he realized their number decreased with distance in every direction, consistent with the idea that they were related to the impact event.
But it wasn't until he noticed a pair of peculiar surface features resembling a curved dagger, described as scimitars, extending from the central impact crater, that the way in which the impact caused the avalanches became evident.
"Those scimitars tipped us off that something other than seismic shaking must be causing the dust avalanches," Burleigh said.
As a meteor screams through the atmosphere at several times the speed of sound, it creates shockwaves in the air. Simulating the shockwaves generated by impacts on Martian soil with computer models, the team observed the exact pattern of scimitars they saw on their impact site.
"We think the interference among different pressure waves lifts up the dust and sets avalanches in motion. These interference regions, and the avalanches, occur in a reproducible pattern," Burleigh said. "We checked other impact sites and realized that when we see avalanches, we usually see two scimitars, not just one, and they both tend to be at a certain angle to each other. This pattern would be difficult to explain by seismic shaking."
In the absence of plate tectonic processes and water-caused erosion, the authors conclude that small impacts might be more important in shaping the Martian surface than previously thought.
"This is one part of a larger story about current surface activity on Mars, which we are realizing is very different than previously believed,"
said Alfred McEwen, principal investigator of the HiRISE project and one of the co-authors of the study. "We must understand how Mars works today before we can correctly interpret what may have happened when the climate was different, and before we can draw comparisons to Earth."
LINKS:
The accepted manuscript is available online at
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103511004192
doi:10.1016/j.icarus.2011.10.026
The final typeset version is scheduled for publication in January 2012.
CONTACTS:
Kaylan Burleigh
480-862-4256 (cell)
kaylanb@email.arizona.edu
Alfred McEwen
520-621-4573
mcewen@pirlmail.lpl.arizona.edu
Daniel Stolte | Quelle: University of Arizona
Weitere Informationen: www.arizona.edu
Weitere Berichte zu: Avalanches > computer model > Earth's magnetic field > HiRISE > Mars > Martian surface > Martian Winds > meteorite > shockwaves
Trennung von Blutzellen im Mikrofluss
24.05.2012 | Universität Augsburg
Nomads of the Galaxy
24.05.2012 | Kavli Foundation
Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer und bestimmte Krebsformen gehen auf eine fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen im Körper zurück.
Wissenschaftlern des Instituts für Photonische Technologien (IPHT) in Jena ist es erstmals gelungen, Proteinstrukturen auf sub-molekularer Ebene nachzuweisen und spektroskopisch zu analysieren. Ein wichtiger Schritt zum Verständnis der Krankheitsursachen.
„Bis heute hat man nicht genau verstanden, was die fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen, zum Beispiel im Zusammenhang mit Alzheimer, ...
Die Quantenphysik beschreibt physikalische Vorgänge in Festkörpern und anderen Vielteilchensystemen auch mit Hilfe von Quasiteilchen.
Innsbrucker Physikern um Rudolf Grimm ist es nun erstmals gelungen, ein neues Quasiteilchen - ein repulsives Polaron - in einem Quantengas experimentell zu erzeugen. Die Forscher berichten darüber in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature.
Ultrakalte Quantengase sind ein ideales Experimentierfeld, um physikalische Phänomene in Festkörpern zu simulieren. Unter streng kontrollierten Bedingungen ...
Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.
Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.
Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...
Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen
Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...
Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.
Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.
Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...
Anzeige
Anzeige

Energieversorger vor dem Umbruch
24.05.2012 | Studien Analysen
Stem-cell-growing surface enables bone repair
24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie
Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit
24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie
NieKE Themenforum: Ökonomie - Tierschutz - Lebensmittelsicherheit
24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Nachhaltigkeit in der Schifffahrt: Werte vs. Wertschöpfung
24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Wissenschaft und Öffentlichkeit
24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten