火星蜘蛛形地貌的形状成因：极地表面侵蚀的形态分析与扩散限制聚集模型
地球与行星天体物理
2019-03-29 v1
摘要
蜘蛛形地貌（araneiforms）是具有分形特征的径向汇聚型分支沟槽系统。它们仅见于火星南极地区，被认为是由多次重复的冷 CO2 气体喷发所致。蜘蛛形沟槽由季节性冰层下方冲向新形成开口的过压气体刻蚀而成。当前工作试图定量分析蜘蛛形地貌图案并建模其形成机制。大多数蜘蛛形地貌的树枝状特征表明，可用通常应用于地球河流的术语来描述它们。我们调整并首次将通常用于地球河流的定性形态分析应用于火星蜘蛛形地貌。我们已表明，大型且发育良好的蜘蛛形地貌（支流级数大于 4）紧密遵循 Horton 支流级数定律，且其分叉比完全落在地球河流的范围内。我们实现了一个二维扩散限制聚集（DLA）模型，该模型以数学概率方式描述树枝状形状的形成。我们将建模的树枝状形状与火星极地地区观测到的蜘蛛形形状进行比较，并使用蜘蛛形地貌形态分析评估其相似性。我们表明 DLA 模型能成功重建不同观测蜘蛛形地貌的二维形状。用 DLA 建模蜘蛛形图案的创建有助于更好地理解形成它们的季节性过程。
引用
@article{arxiv.1903.11721,
title = {How Martian araneiforms get their shapes: morphological analysis and diffusion-limited aggregation model for polar surface erosion},
author = {Ganna Portyankina and Candice J. Hansen and Klaus-Michael Aye},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.11721},
year = {2019}
}