Évszakosan változó foltjelenség a Mars Global Surveyor felvételein<br/>

Horváth András1, Gánti Tibor2, Gesztesi Albert3 A Mars Global Surveyor (MGS) felvételeinek morfológiai elemzése során meglepő szürke és sötét foltokat, illetve foltcsoportokat találtunk a Mars déli poláris régiójában Ć = -60o-tól -80o-ig). Az adatok azt mutatták, hogy a foltok száma, kiterjedése és alakja jelentősen változik a marsi évszakokkal. Ezt alapvetően a vizsgált területeket télen betakaró dér- és jégborítás fokozatos szublimációjával magyarázhatjuk, melynek során foltokként bukkan elő az eredetileg fekete homokdűne-felszín. A folyamat alaposabb megértése érdekében további elméleti kutatásra és helyszíni vizsgálatra lenne szükség, mert nem zárható ki, hogy a foltok kialakulásában primitív marsi élettevékenység is közrejátszik.

A Marson talált recens vízfolyásnyomok (1) bejelentését követően több száz MGS MOC felvételt (2, Malin Space Science Systems Mars Orbiter Camera Image Gallery) vizsgáltunk meg. A képek 1999-ben készültek, 2000. május-júniusban pedig az internetre kerültek.

Ezen felvételek egy része a Mars mérsékelt övezetét mutatja, ahol a recens vízfolyásnyomokat azonosították, a legtöbb képen azonban a -60^o-os szélességtől délre eső területek láthatók. A felszínen való tájékozódásnál a MOC nagylátószögű, vörös sávú, a 600-630 nm hullámhossz-tartományban készült felvételeire támaszkodtunk (3), míg a részletes morfológiai elemzéshez a kislátószögű üzemmódban, az 500-900 nm közötti hullámhossz-tartományban készült képeket használtuk. Ezek a felvételek általában 1-3 km széles, 20-80 km hosszú területeket ábrázolnak, 1,4-2,8 m/pixel-es felbontással. A képek nagyítása után a Paint Shop Pro programmal végeztük el a szükséges kontraszt- és fényességváltoztatásokat.
A déli szélesség -60^o és -80^o-a közötti területekről készült, tél végi és tavasz eleji felvételek mindegyikén világos szürke és sötét színű foltok, sötét közepű szürke foltok, valamint ezek csoportjai láthatók. A foltok átmérője néhány tucat és néhány száz méter között változik, a sötét központi részek mérete átlagosan feleakkora, mint a körülöttük lévő szürke foltoké. A foltok legtöbbje becsapódásos kráterek belsejében lévő, több száz, illetve több ezer méteres méretű homokdűnék szélénél, ritkábban a tetején láthatók (1-3. kép).

Két olyan marsi területet találtunk, amelyről különböző időszakban, illetve évszakban is készültek felvételek. A tél végén készült 4. képen szürke foltok és a belőlük kialakuló alakzatok figyelhetők meg. Egy hónappal később, tavasz elején azonban már sok sötét folt jelent meg a szürke foltokon belül (5. kép). Helyenként a sötét foltok összeolvadnak, a korábban világos területeken pedig újabb, apró, szürke színű, sötét központú foltok jelennek meg. A másik területen, a -65^oszélességen és a 15^o nyugati hosszúságnál lévő becsapódásos kráterben tél végén sötét központú, szürke foltok jelennek meg a homokdűnék szélénél, a tavasz végére pedig a kráter alja teljesen sötét színűvé válik, leginkább egy fekete tóra emlékeztet (6. kép).

A jelenség összefoglalása: a szürke és sötét foltok leginkább a bolygó déli féltekéjének -60^o és -80^o közötti területein figyelhetők meg. Lapos képződmények, átmérőjük a néhány méteres maximális felbontóképesség és a néhány száz méter között figyelhető meg. Magányosan, kis csoportokban és nagyobb halmazokban egyaránt előfordulnak. Az azonos területekről különböző időpontokban készült felvételek összehasonlítása alapján kimutatható a folt-jelenség évszakos változása.

Az érdekes jelenség lehetséges magyarázataként a következő folyamatot javasoljuk. A marsi tél során a sötét színű homokdűnéket vékony H₂O-dér és CO₂-hó fedi be, ezért világos árnyalatúnak látszanak a MOC-felvételeken. A tavasz és a nyár folyamán ez a fedőréteg fokozatosan szublimál, így a dűnék anyaga kezdetben szürke foltokként, majd ezekben sötét központokként bukkan elő a világos területen. Idővel pedig a foltok növekednek és összeolvadnak, míg a terület vissza nem nyeri eredeti, sötét színét. Azt gondoljuk, hogy ez egyszerű és ésszerű magyarázata a vizsgált jelenségnek, azonban nem ad választ azokra a kérdésekre, hogy a foltok miért jelennek meg évente máshol a dűnék peremeihez képest, valamint hogy mi határozza meg a foltcsoportok belső szerkezetét. Egy komplexebb magyarázat dolgozható ki annak feltételezésével, hogy a dér- és hóréteg szublimációja sekély mélységben lévő, felszín alatti "hőkémény"-ekhez kapcsolódik, amelyek kialakulása térben és időben egyaránt változik (4). Továbbá az is egy csábító spekuláció, hogy primitív élettevékenység (pl. bakteriumok és/vagy algák 5) jelenlétével magyarázzuk a folt-jelenséget, amely élettevékenység a szublimáció során aktiválódik és fontos szerepe lehet a foltok kialakulásában.

Meggyőződésünk, hogy ezen sajátos foltok felszíni tanulmányozásának kérdése rendkívüli figyelmet érdemel. Erre többek között az 1999 decemberi három Mars-űrszonda (a Mars Polar Lander és a két Deep Space-2) egyidejű kudarca is okot ad. Azt gondoljuk, hogy a leszállóegységek a fekete dűnékkel borított terepen, a talajtérés után nem maradtak a Mars felszínén, hanem belesüllyedtek a homokdombokba.

Hivatkozások és jegyeztek

1. M. C. Malin and K. S. Edgett, Science 288, 2330 (2000).
2. A cikkben szereplő adatok a Malin Space Science Systems-től származnak (http://www.msss.com/moc_gallery/).
3. A MOC nagylátószögű, vörös sávban készült felvételein a vöröses árnyalatú homokanyagból kialakuló dűnék általában világos színűnek látszanak, a foltokkal borított területek viszont sötétek.
4. E. Illés-Almár, 2000, személyes közlés.
5. T. Gánti, J. theor. Biol. 187, 583 (1997).
6. Szerzők köszönetet mondanak a Mars Orbiter Camera felvételeinek használatáért, a feldolgozást végző Malin Space Science Systems-nek. Köszönetet mondanak továbbá az értékes diszkussziókért Almár Iván csillagász professzornak (Eötvös Loránd Tudományegyetem, Budapest), Balázs Lajos igazgatónak (MTA Csillagászati Kutatóintézete, Konkoly Obszervatórium, Budapest), Büttner György osztályvezetőnek (Földmérési és Távérzékelési Intézet, Távérzékelési Központ, Környezetvédelmi távérzékelési osztály, Budapest), Fejes István obszervatórium vezetőnek (Földmérési és Távérzékelési Intézet, Kozmikus Geodéziai Obszervatórium, Penc), Horváth Ferenc geofizika professzornak (Eötvös Loránd Tudományegyetem, Budapest), Szathmáry Eörs biológia professzornak (Eötvös Loránd Tudományegyetem, Budapest).

(2000. július 24. - augusztus 4.)

¹1 Konkoly Obszervatórium, H-1525 Budapest Pf. 67
² TIT Budapest Planetárium, H-1476 Budapest Pf. 47, e-mail: [email protected]
³ H-2626, Nagymaros Rákóczi u. 46., e-mail: [email protected]

Vissza a főoldalra