Riassunto analitico
Il lavoro di tesi tratta lo studio di doline all'interno del cratere di Kotido, in Arabia Terra, Marte.
La formazione di depressioni può essere correlata a diversi meccanismi genetici che agiscono individualmente o in combinazione: (1) erosione meccanica differenziale della superficie del suolo (ad esempio bacini di deflazione); (2) abbassamento del terreno mediante dissoluzione superficiale preferenziale in punti specifici (ad es. doline di soluzione); (3) accumulo di depositi con una superficie irregolare (ad esempio morene, frane, dune); (4) attività esplosiva (ad es. crateri di esplosione); (5) impatto di un corpo solido (ad esempio, crateri da impatto); e (6) subsidenza dovuta a cadute di massa nel sottosuolo (ad es. doline di subsidenza, depressioni di termocarsismo, caldere di collasso, doline relative a colate di lava, depressioni da compattazione / consolidamento).
Sono necessarie quattro condizioni di base per lo sviluppo del carsismo evaporitico: (1) la presenza di sedimenti evaporitici solubili; (2) acqua liquida insatura rispetto ai minerali evaporitici; (3) una frattura attraverso cui la soluzione possa fluire; e (4) un gradiente che faccia fluire l'acqua. Tutte queste condizioni possono essere trovate su Marte. La superficie marziana contiene minerali evaporitici solubili in numerose regioni, come dimostrato dai dati raccolti con strumenti di diverse missioni. Numerosi studi basati sull'analisi di immagini ad alta risoluzione propongono la presenza di morfologie carsiche attribuibili alla dissoluzione delle evaporiti, in particolare doline, che sono ampiamente considerate la principale morfologia diagnostica superficiale nelle aree carsiche. Queste forme del rilievo possono essere indicatori litologici e preziosi marker di precedenti condizioni paleoclimatiche e paleoidrologiche poiché la dissoluzione richiede la presenza di acqua liquida.
Lo scopo della tesi è mappare alcune depressioni presenti all'interno del cratere di Kotido, in Arabia Terra, Marte. Il lavoro si concentra principalmente sulla caratterizzazione morfometrica e sull'indagine sui processi genetici e sui fattori di controllo. I parametri morfometrici derivano dall'analisi delle immagini satellitari fornite dallo strumento HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA e dallo strumento Thermal Emission Imaging System (THEMIS) a bordo della Mars Odyssey della NASA. I dati vengono analizzati in un ambiente GIS (ArcGIS 10.5.1). La preparazione della tesi è stata eseguita presso l'Università di Saragozza, in Spagna.
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Abstract
In my master thesis I have studied sinkholes within Kotido Crater, in Arabia Terra, Mars.
The formation of closed depressions may be related to several genetic mechanisms acting individually or in combination: (1) differential mechanical erosion of the ground surface (e.g., deflation basins); (2) lowering of the ground by preferential surface dissolution at specific locations (e.g., solution sinkholes); (3) accumulation of deposits with an irregular top surface (e.g., moraines, landslides, dunes); (4) explosive activity (e.g., explosion craters); (5) impact of a solid body (e.g., impact craters); and (6) subsidence due to mass and/or volume depletion in the subsurface (e.g., subsidence sinkholes, thermokarst depressions, collapse calderas, sinkholes related to lava tubes, compaction/consolidation-related depressions).
Four basic conditions are required for evaporite karst development: (1) the presence of soluble evaporitic sediments; (2) a supply of liquid water unsaturated with respect to the evaporitic minerals; (3) an outlet whereby the solution (or brine) can scape; and (4) a gradient causing water to flow through the system. All these conditions can be found on Mars. The Martian surface contains soluble evaporite minerals in numerous regions, as demonstrated by data gathered with instruments of several missions. A number of studies based on the analysis of high-resolution images propose the presence of karst landforms attributable to evaporite dissolution, notably sinkholes, which are widely regarded as the main diagnostic surface landform in karst areas. These geomorphic features are postulated as useful lithological indicators, and valuable markers of past paleoclimatic and paleohydrological conditions since dissolution requires the presence of liquid water.
The aim of the thesis is to map some depressions present within the Kotido crater, in Arabia Terra, Mars. The work focuses mainly on the morphometric characterization and on the investigation of genetic processes and controlling factors. The morphometric parameters are derived from the analysis of satellite images provided by the High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) instrument on board the NASA's Mars Reconnaissance Orbiter and by the Thermal Emission Imaging System (THEMIS) instrument on board NASA's Mars Odyssey. The data is analyzed in a GIS environment (ArcGIS 10.5.1). The preparation of the thesis was performed at the Universidad de Zaragoza, Spain.
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