火星地すべりにおける高速粒状流のメカニズムがもたらす縦断的な隆起

Longitudinal ridges imparted by high-speed granular flow mechanisms in martian landslides.

• Giulia Magnarini
• Thomas M Mitchell
• Peter M Grindrod
• Liran Goren
• Harrison H Schmitt

抄録

太陽系全域で観測されたロングランアウト地すべりに見られる縦隆起の存在は、一般的に氷の基底層が存在することと関連している。しかし、地すべりの発達や、その発生と地すべりの堆積メカニズムとの関連性、基底氷層の必要性などについては、まだ十分に理解されていない。ここでは、火星の地すべりの縦方向の隆起の形態を解析し、隆起の波長が地すべり堆積物の平均厚さの2〜3倍であることを示した。その結果、実験で測定された横速度勾配と一致する、運動学的な指標として解釈されるエンシェロンの特徴を認識することができた。我々は、縦方向の隆起を氷の存在を示す明確な証拠と考えるべきではなく、むしろ運動学的な閾値を超えると機械的な不安定性に起因する高速粒状滑動体の必然的な特徴と考えるべきであることを示唆している。

The presence of longitudinal ridges documented in long runout landslides across our solar system is commonly associated with the existence of a basal layer of ice. However, their development, the link between their occurrence and the emplacement mechanisms of long runout landslides, and the necessity of a basal ice layer remain poorly understood. Here, we analyse the morphometry of longitudinal ridges of a martian landslide and show that the wavelength of the ridges is 2-3 times the average thickness of the landslide deposit, a unique scaling relationship previously reported in ice-free rapid granular flow experiments. We recognize en-echelon features that we interpret as kinematic indicators, congruent with experimentally-measured transverse velocity gradient. We suggest that longitudinal ridges should not be considered as unequivocal evidence for presence of ice, rather as inevitable features of rapid granular sliding material, that originate from a mechanical instability once a kinematic threshold is surpassed.