Massive Eislawinen auf Iapetus

Wir haben Lawinen auf dem Mars gesehen, aber jetzt haben Wissenschaftler festgestellt, dass Lawinen an einem unwahrscheinlichen Ort in unserem Sonnensystem stattfinden: dem walnussförmigen, zweifarbigen Saturnmond Iapetus. Wie diese Lawinen auftreten, ist laut Bill McKinnon von der Washington University in St. Louis ein Rätsel.

"Hier geht es wirklich um das Geheimnis lang andauernder Erdrutsche, und niemand weiß genau, was sie verursacht", sagte McKinnon diese Woche auf der Lunar and Planetary Science Conference.

Diese Lawinen oder Erdrutsche haben sicherlich ihre irdischen Gegenstücke, und wie bereits erwähnt, finden sich ähnliche Ereignisse auf dem Mars, wo sie insbesondere mit den steilen Canyonwänden des Valles Marineris-Systems verbunden sind. Die großen Massenbewegungen auf Iapetus in Form von lang anhaltenden Erdrutschen sind jedoch weniger häufig.

McKinnon sagte, dass die Menge an Material, die in allen Lawinen auf Iapetus bewegt wurde, die er und sein Team gefunden haben, die gesamte Menge an Material übersteigt, die bei bekannten Erdrutschen auf dem Mars (in veröffentlichten Daten) bewegt wurde, obwohl der Mars viel größer als Iapaetus ist.

"Die Mechanismen von Erdrutschen mit langem Schlag sind kaum bekannt, und die vorgeschlagenen Mechanismen zur Reibungsreduzierung sind so zahlreich, dass ich sie nicht alle auf eine Powerpoint-Folie bringen kann", sagte McKinnon während seines Vortrags. Mögliche Erklärungen sind Wasser (wie freigesetztes Grundwasser), feuchter oder gesättigter Boden, Eis, eingeschlossene oder komprimierte Luft, akustische Fluidisierung und mehr.

Auf Iapetus gibt es offensichtlich kein Wasser oder keine Atmosphäre, um günstige Bedingungen für Lawinen zu schaffen. Aber McKinnon und sein Team haben über zwei Dutzend Lawinenereignisse identifiziert, wie sie in Bildern des Cassini-Raumschiffs zu sehen sind.

Viele der Erdrutsche sind von Krater- und Beckenwänden und steilen Steilhängen aus zu sehen. McKinnon und sein Team haben zwei Arten von Lawinen gefunden: "blockig" mit grob aussehenden Trümmern und glatteren Erdrutschen. Sie sehen auch Beweise dafür, dass im Laufe der Zeit wahrscheinlich mehrere Lawinen am selben Ort aufgetreten sind, so dass Iapetus eine lange Geschichte von Massenverschwendung und Erdrutschen haben muss.

Was erlaubt also die riesigen Lawinen auf Iapetus? McKinnon sagte, Eis biete die beste Antwort auf diese Frage. Die geringe Dichte von Iapetus weist darauf hin, dass es hauptsächlich aus Eis besteht und nur etwa 20% felsige Materialien enthält.

"Es scheint eine Notwendigkeit für eine Fluidisierung oder einen Flüssigkeitsmechanismus zu geben", sagte McKinnon. „Wenn das Eis gerade genug erwärmt wird, wird es rutschig“, wodurch die Reibung und der Zusammenhalt des Kraters oder der Beckenwand verringert werden.

Was sie sehen, insbesondere bei den Erdrutschen, stimmt mit dem „rheologischen“ Fluss überein, der geschmolzener Lava oder flüssigen Schlammlawinen ähnelt.

Eisschutt in den Felswänden von Krater- und Beckenwänden wird also gerade so stark erwärmt – entweder durch Blitzheizung oder Reibung -, dass die Oberflächen rutschig werden. "Die Energie ist günstig für diesen Mechanismus auf Iapetus", sagte McKinnon.

Iapetus hat eine sehr langsame Rotation, länger als 79 Tage, und eine so langsame Rotation bedeutet, dass der tägliche Temperaturzyklus sehr lang ist – so lange, dass das dunkle Material Wärme von der Sonne aufnehmen und sich erwärmen kann. Natürlich absorbiert der dunkle Teil von Iapetus mehr Wärme als das helle eisige Material; Daher, sagte McKinnon, ist dies alles ziemlich rätselhaft.

Außerdem ist es etwas übertrieben zu sagen, dass es sich auf Iapetus „erwärmt“. Die Temperaturen auf der Oberfläche der dunklen Region werden am Äquator auf 130 K (-143 ° C; -226 ° F) geschätzt, und die Temperaturen im helleren Bereich erreichen nur etwa 100 K (-173 ° C; -280 ° F).

Unabhängig von den Mechanismen sind die lang anhaltenden Erdrutsche auf Iapetus ziemlich einzigartig, wenn es um eisige Planetenkörper geht. McKinnon verwies darauf, dass auf Callisto nur zwei Massenbewegungen von bescheidenem Ausmaß festgestellt wurden, und es gibt nur begrenzte Hinweise auf ähnliche Ereignisse auf Phoebe.

Diese Eislawinen verdienen sicherlich mehr Untersuchungen auf einem Mond, den McKinnon als "einzigartig spektakulär topografisch" bezeichnete, und weitere Untersuchungen und ein detaillierteres Papier sind in Vorbereitung.

Lesen Sie die LPSC-Zusammenfassung: Massive Eislawinen auf Iapetus und den Mechanismus der Reibungsreduzierung bei Erdrutschen mit langem Rundlauf

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