Ученые составили глобальную карту песчаных дюн Земли и нашли подсказки для изучения Марса
Исследователи из Университета Монаша (Мельбурн, Австралия) создали наиболее полную на сегодняшний день цифровую карту песчаных дюн Земли. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Для атласа ученые использовали спутниковые снимки, данные о рельефе, климатические наблюдения и геологические карты. Земную поверхность разбили на сетку с ячейками 0,1 на 0,1 градуса и определили, где действительно присутствуют дюны и какие формы они имеют.
Напомним, что градус географической широты на экваторе равен 110,6 км, на полюсе из-за сплюснутой формы Земли он чуть длиннее — 111,7 км. Градус долготы на экваторе равен 111,3 км, при движении к северу и югу он уменьшается пропорционально косинусу углового градуса достигнутой широты. На 45-й параллели длина одного градуса равна 78,8 км, на 60-й — 55,6 км.
Результат оказался масштабным: дюны обнаружены примерно на 7,8% поверхности суши и на всех континентах. При этом их распределение нельзя объяснить одним только засушливым климатом или сильным ветром. И вот здесь песок начинает рассказывать самое интересное.
Почему в одной пустыне дюны растут, а в другой — нет
В сухих регионах ключевыми факторами оказались наличие источника песка, близость к нему и то, как воздушные потоки переносят осадочный материал. В более влажных местах одного песка недостаточно: ветер должен быть достаточно сильным, чтобы преодолеть сопротивление растительности и других факторов, мешающих перемещению частиц.
Ученые также изучили, куда в среднем направляется «бродячий» песок. Если территория в основном теряет сыпучие силикаты, дюнам там сложнее сформироваться даже при наличии подходящих пород и сильного ветра. А вот зоны накопления осадков оказываются особенно благоприятными для появления дюн.
Исследователи установили еще одну любопытную деталь: максимальная распространенность дюн приходится не обязательно на территории с самыми сильными ветрами. Важен баланс между скоростью переноса песка, его доступностью и условиями накопления. Например, в ледяной Антарктиде ветры могут быть сильными, но открытого песка недостаточно для формирования волнистых песчаных полей.
Бархан как погодный детектор — и подсказка для Марса
Форма дюны тоже имеет значение. Например, серповидные барханы способны указывать на направление господствующих ветров и одновременно давать информацию о свойствах переносимого осадочного материала.
Но есть нюанс: по одной только форме дюны не всегда можно однозначно определить, что именно происходило с песком. Одни и те же особенности рельефа могут быть связаны как с характеристиками ветра, так и со свойствами осадков. Новая глобальная карта позволяет ученым лучше учитывать эту взаимосвязь.
Особенно важным результат может оказаться для планетологии. Песчаные дюны на Марсе относятся к немногим хорошо заметным поверхностным структурам, по которым можно судить о направлении ветров и особенностях минерального состава поверхности. Поэтому земная карта становится своеобразной контрольной точкой: сначала ученые проверяют свои методы на Земле, а затем применяют их к Красной планете.
Авторы исследования также рассматривают атлас как базу для наблюдения за будущими геофизическими процессами. По мере изменения климата карта позволит отслеживать перестройку ветровых систем и засушливых зон, а также оценивать риски опустынивания и ветровой эрозии для сельского хозяйства и инфраструктуры.
Иными словами, ученые составили не просто каталог барханов. Они получили своеобразный «справочник песка», с помощью которого можно читать следы климата — как нынешнего, так и древнего.
О марсианских песчаных дюнах-монстрах глазами ровера Perseverance мы рассказали здесь.
Другой материал Hi—Tech Mail посвящен уникальным дюнам в кратере Кайзер, которые благодаря отражению солнечного света блестят как расплавленный металл.