Mc Keown, Lauren E. und Poston, Michael J. und Diniega, Serina und Portyankina, Ganna und Hansen, Candice J. und Aye, Klaus-Michael und Carey, Elizabeth M. und Scully, Jennifer E. C. und Piqueux, Sylvain und Shiraishi, Lori R. und Cruz, Sarah N. (2024) A Lab-scale Investigation of the Mars Kieffer Model. The Planetary Science Journal, 5 (9), Seite 195. Institute of Physics (IOP) Publishing. doi: 10.3847/PSJ/ad67c8. ISSN 2632-3338.
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Offizielle URL: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/ad67c8
Kurzfassung
The Kieffer model is a widely accepted explanation for seasonal modification of the Martian surface by CO2 ice sublimation and the formation of a “zoo” of intriguing surface features. However, the lack of in situ observations and empirical laboratory measurements of Martian winter conditions hampers model validation and refinement. We present the first experiments to investigate all three main stages of the Kieffer model within a single experiment: (i) CO2 condensation on a thick layer of Mars regolith simulant; (ii) sublimation of CO2 ice and plume, spot, and halo formation; and (iii) the resultant formation of surface features. We find that the full Kieffer model is supported on the laboratory scale as (i) CO2 diffuses into the regolith pore spaces and forms a thin overlying conformal layer of translucent ice. When a buried heater is activated, (ii) a plume and dark spot develop as dust is ejected with pressurized gas, and the falling dust creates a bright halo. During plume activity, (iii) thermal stress cracks form in a network similar in morphology to certain types of spiders, dendritic troughs, furrows, and patterned ground in the Martian high south polar latitudes. These cracks appear to form owing to sublimation of CO2within the substrate, instead of surface scouring. We discuss the potential for this process to be an alternative formation mechanism for “cracked” spider-like morphologies on Mars. Leveraging our laboratory observations, we also provide guidance for future laboratory or in situ investigations of the three stages of the Kieffer model.
| elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/226182/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Titel: | A Lab-scale Investigation of the Mars Kieffer Model | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Autoren: |
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| Datum: | 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erschienen in: | The Planetary Science Journal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Band: | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.3847/PSJ/ad67c8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Seitenbereich: | Seite 195 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Verlag: | Institute of Physics (IOP) Publishing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 2632-3338 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stichwörter: | Mars, Kiegffer's model, CO2, seasonal processes, polar regions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programmthema: | Erforschung des Weltraums | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Forschungsgebiet: | R EW - Erforschung des Weltraums | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Projekt Mars Express HRSC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standort: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institute & Einrichtungen: | Institut für Planetenforschung > Planetengeologie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt von: | Portyankina, Ganna | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt am: | 18 Aug 2026 12:10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Letzte Änderung: | 18 Aug 2026 12:10 |
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