Folyós gázok és jéghomokdűnék - amerre fúj a szél a Naprendszerben

A szél sok égitesten hoz létre látványos alakzatokat a Földön kívül is. A Vénuszon a sűrű légkörben a gázáramlás majdnem víz alatti körülményekkel jár, míg a Marson szélsőségesen nagy dűnéket halmoz fel a ritka légkörben. A Szaturnusz óriásholdja, a Titan felszínén pedig jéghomok alkot halmokat, amelyeket szerves anyag fest sötétre.

A légkörrel bíró, szilárd felszínű égitestek sosem unalmas helyek. A napfény melegétől szél támad rajtuk, ami változékony időjárással, évszakokkal vagy módosuló éghajlattal is együtt jár. A szelek elmozdítják, ami az útjukba kerül, építik és rombolják a felszínt. Nyomukból megállapítható, milyen gyakran és merre fújnak, mennyi hordalékot szállítanak. Aprólékos munkával akár hegyeket is elhordanak, és kilométer vastag üledéket is építhetnek. Folyamatosan módosítják az égitest arculatát, és segítségükkel a változások oka, lezajlása is megérthető.

A bolygók és holdak légköri áramlásai a felszíni apró szemcséket elmozdítják és elszállítják, máshol pedig felhalmozzák. Így alakulnak ki a Földön a homokdűnék, amelyeket 2 és 0,06 mm közötti átmérőjű szemcsék alkotnak. Száraz területen jellemzők, ahol talajtakaró nincs, emellett tartós szél és sok szabadon mozgó szemcse található.

Hasonló körülmények más égitesteken is előfordulnak, és a Naprendszerben néhány hold is bír ritka atmoszférával. A szél által létrehozott különböző felszínformákat négy nagyobb csoportba sorolják:

• szélzászlók (a terepakadályok mögött felhalmozódó centiméteres, méteres alakzatok)
• szélsávok (a környezettől eltérő színű vagy albedojú képződmények, amelyek lehetnek lerakódásos vagy eróziós formák is, és a szélzászlóknél sokkal nagyobbak)
• dűnék (általában a homokszemcsékből felhalmozódó alakzatok, méteres-kilométeres képződmények)
• szélmarásos formák (áramvonalas, eróziós képződmények, amelyek a szél hatására alakulnak ki könnyen pusztuló kőzetekben)

A földi dűnékhez hasonló alakzatok sok égitesten figyelhetők meg, és a mi bolygónkon jellemzőhöz hasonlóan keletkeznek. A szél mozgatta apró szemcsék néhol lelassulnak, a légkörből kihullanak és felhalmozódnak, az így keletkezett dűnék a szemcsék mozgásával pedig lassan vándorolnak. A dűnék alakja a helyi szélirányt, annak tartósságát, változásait jellemzi, és a mozgatható finomszemcsés anyag mennyiségére is utal.

Forró szél a Vénuszon

Belső bolygószomszédunkon a felszíni légnyomás és a gázsűrűség százszorosa a földinek. Bár a szél gyenge a Vénusz felszínén, a sűrű gáz képes az apró szemcséket mozgatni. A leszállóegységek mérései alapján az 1 méter/másodperc, azaz 3,6 kilométer/óra sebességű, enyhe szellő gyakori lehet a bolygón.

A sűrű légkör miatt a szél hatása azonban eltér a földitől. Az áramló gáz a 60-100 mikrométeres szemcséket mozdítja meg a legkönnyebben (az ennél kisebbek túl erősen tapadnak egymáshoz, a nagyobbak pedig túl "nehezek"). Ekkora szemcsék mozgatásához a forró felszínen 0,1 kilométer/óra sebességű szél kell. A centiméteres kőzetszemcsék elindításához pedig még mindig közel 1 kilométer/órás sebesség elegendő - utóbbi a Földön még a fák leveleit sem zizegteti meg.

Adott méretű szemcsét átlagosan 10-szer lassabb gázáramlás is megmozdít a Vénuszon, mint a Földön. A nagy gázsűrűség miatt az ülepedés is más, mint bolygónkon. A légkör annyira sűrű, hogy áramlása a folyadékok felé képez átmenetet, ezért a vénuszi szelek a földinél sokkal messzebb képesek egy-egy szemcsét elgörgetni. Ha léteznek porviharokhoz hasonlók a bolygón, azok igen lassan fújnak a földiekhez képest. Ugyanakkor a sűrű légkörben nagyon sok szilárd szemcse lebeghet segítségükkel - de elképzelhető, hogy a nagy gázsűrűség miatt ilyen folyamatok nincsenek is az égitesten.

Szélnyomok a Guinevere Planitia területén, a Magellan űrszonda radarfelvételén. A kiemelkedések mögött örvények szállították el a felszíni anyag egy részét, és érdessé tették a területet - ettől világos az a radarméréseken. A világos foltokat egy sötétebb, azaz sima alakzat övezi, itt feltehetőleg kihullottak a szemcsék, és feltöltötték a mélyedéseket, simává alakítva a vidéket (NASA, JPL)

Eddig nagyon kevés dűnét azonosítottak a bolygón, a szél egyéb nyomai azonban látványosak: főként a kiemelkedések mögött vannak a környezetüktől eltérő érdességű sávok. Ezeket a sűrű légkörön áthatoló radarral azonosították, és a szél által elszállított, illetve ott felhalmozódott anyagtól keletkezhetnek.

Forrás: NASA, JPL

A Fortuna Tessera területen a Magellan űrszonda radarberendezésével készült a balra látható, közel 100 méteres felbontású felvétel, amelyen egymással párhuzamos dűnék is felismerhetők. Ezek gerinceinek iránya közel merőleges a szélirányra, amelyet a fehér sávok jeleznek.

A dűnék kis számának az oka lehet a megfigyelések korlátozott felbontása is, de az sem kizárt, hogy az extrém felszíni viszonyok nem kedveznek a dűnék vagy az őket alkotó homok keletkezésének. Egyes mérések alapján erős szél esetén a dűnék anyaga egyszerűen laposan szétterül. A bolygón sokkal gyakoribb szélformák a hosszúkás szélsávok, főleg az egyenlítő környékén. Emellett mintha a szél által szállítható törmelékből a kráterek és a tektonikusan erősen összetört területek környékén lenne sok, máshol pedig kevés az elfújható anyag.