Дивна особливість на поверхні Марса змусила вчених здогадуватися про його походження. Це поверхневе родовище мінералу, яке частіше зустрічається в інтер'єрах планет. Нове дослідження показує, що цей внутрішній мінерал, ймовірно, був винесений на поверхню старовинним вибуховим вулканом.
Нілі Фосса розташований у районі Майор Сіртіс на Марсі. Він знаходиться поблизу Isidis Planitia, величезної рівнини всередині басейну удару по Марсу. Nili Fossae цікавий тим, що родовища корисних копалин в цьому районі і те, що ці родовища говорять нам про Марс. Зокрема, він містить велике родовище мінералу олівіна, яке зазвичай знаходиться у внутрішніх частинах планет.
Питання, на яке намагалося відповісти це дослідження, полягає в тому, як олівін знайшов свій шлях до поверхні?
Олівін всередині
Сам Олівін не рідкість і не примітний. Насправді це головний компонент мантії Землі. На Марсі це теж не рідко. Слово олівін насправді охоплює групу мінералів, дуже схожих. Для одного вони всі зеленуваті, що пояснює "оливковий" в олівіні.
Вони знайдені в магматичних скелях, які в основному охолоджуються, затверділими лавами.
Зважаючи на це, заголовок цієї статті може здатися досить очевидним. Звичайно, це родовище олівіну походило від вулкана. Як інакше воно могло потрапити на поверхню з мантії? Але наука полягає в деталях. Коли саме, в марсіанській історії, цей олівін був відкладений вулканом? У якому контексті це відбулося і чи було частиною більш великих подій, що формували Марс? Який тип вулканічної події створив її?
Ці питання та розмір розкладу олівіна, про який йде мова, - це те, що робить це дослідження цікавим.
Дослідження проводиться з університету Браун, що в Провіденсі, штат Род-Айленд. Автори - студенти Крістофера Кремера та Майкла Брамбла та професора Джона Гістарда з кафедри Землі, навколишнього середовища та планетарних наук з університету Браун. Документ називається "Поширене багате олівіном поклади золи на Марсі" і опубліковано в журналі "Геологія".
Мінеральні Нерди
Існує певний тип людини, який надзвичайно зацікавлений у мінералах. Далеко незвичайне, антисоціальне одержимість, яке переслідується у віддаленому куточку університетського містечка, вивчення мінералів є складовою частиною планетарної науки. Без нашого розуміння корисних копалин ми не маємо надії зібрати разом історію Землі. Ми також не знаємо про всі інші планети нашої Сонячної системи, а також про астероїди та метеорити.
Що стосується Марса, важливість розуміння корисних копалин не можна перекреслювати. Типи мінералів, які ми бачимо, де ми їх бачимо, і як вони потрапили, - це все підказки для розуміння Марса. І коли вчені помічають там незвичайне родовище корисних копалин, вони хочуть знати, як воно потрапило.
Марсіанська головоломка
Марс - це головоломка. Ми ніде не закінчимо його, але поступово ми починаємо розуміти історію цієї планети. Зокрема, ми хочемо знати, чи він коли-небудь був мешкає, і чи може він ще бути домом для якогось мікроскопічного життя. На ці питання реально не можна відповісти безпосередньо: їх потрібно розкрити, виконавши марсіанську головоломку.
Це незвичайне родовище олівіна - одна з частин головоломки.
Це оливкове родовище було вперше виявлено у 2003 році та представлено у статті Science. Цей документ оголосив про відкриття 30 000 квадратних кілометрів площі з приблизно 30% олівіну.
Місцевість примітна своїм геологічним утворенням. Це область, що називається грабенами. Грабени - це долини з різкими ухилами з обох боків, викликані зміщенням блоків землі вниз.
У цій початковій роботі автори зазначають, що "пошкодження цієї області після удару виявили підземні шари, багаті олівіном". Протягом багатьох років інші дослідники придумали інші можливі пояснення. Деякі з них пропонують витікання потоку лави. Інші припускають, що олівін був заглиблений сильним ударом. Можливо той самий вплив, який створив величезний басейн Ісідіс, де знаходиться родовище.
Це нове дослідження говорить про те, що олівін був осаджений вибуховим вулканізмом.
Вулканічні вибухи
Для більшості з нас вулкан - це вулкан. Але існують різні типи. Один тип називається вибуховим вулканізмом.
"Це одне з найбільш відчутних доказів дотепер щодо ідеї про те, що вибухонебезпечний вулканізм був більш поширеним на ранньому Марсі", - сказав Крістофер Кремер, аспірант університету Браун, який керував роботою.
Вибухонебезпечний вулканізм трапляється, коли магма містить розчинені гази, як водяна пара. Розчинений газ створює сильний тиск у магми, і коли верхня скеля не витримує тиску, вона вибухає. Цей вибух надсилає у повітря величезну кількість вогненного попелу та лави.
Оскільки вибухонебезпечний вулканізм вимагає водяної пари, вчені вважають, що цей тип вулканічного вибуху стався на початку Марса, коли навколо було більше води. З часом Марс втратив свою воду, і вулканічна діяльність була б менш вибухонебезпечною. Це було б замінено тим, що називається виразним вулканізмом, який більш щадний і змушує лаву текти по поверхні, а не вибухати в повітря.
За словами Кремера, для цієї вибухової вулканічної фази в історії Марсія є багато доказів, тоді як докази попередньої вибухової фази виявляються не так легко, особливо з орбітальними інструментами.
"Розуміння того, наскільки важливим був вибуховий вулканізм на ранньому Марсі, в кінцевому рахунку важливо для розуміння бюджету води в марсіанській магмі, достатку підземних вод та товщини атмосфери", - сказав Кремер.
Орбітальні очі на Марсі
Наразі всім вченим доводиться вивчати це родовище - це орбітальні інструменти. Кремер та його колеги використовували зображення високої роздільної здатності з Марса розвідувальної орбіти НАСА (MRO) для детального вивчення геології району. Як заявив Кремер у прес-релізі, вони вивчали цю місцевість.
"Ця робота методологічно відхилилася від того, що зробили інші люди, переглянувши фізичну форму місцевості, що складається з цієї основи", - сказав Кремер. "Яка геометрія, товщина та орієнтація шарів, що їх складають. Ми з’ясували, що пояснення вибухового вулканізму та попелу відмічається всіма правильними полями, в той час як усі альтернативні ідеї щодо того, що це родовище, може бути невідповідним у кількох важливих аспектах із тим, що ми спостерігаємо з орбіти ».
Однією з речей, які відрізняють це родовище від інших зон витоку лави, є розподіл самої лави. Хоча випускний потік в основному поширював би рідкі породи над поверхнею, де він би басейнував у низько розташованих районах, це родовище знаходиться у довгих суцільних шарах над долинами, кратерами, пагорбами та іншими особливостями. За словами Кремера, це набагато більше відповідає золі, що відкладається від вибухового вибуху, ніж при потоці лави.
Постійний депозит також виключає сценарій впливу. Вплив Ісіді, який створив басейн Ісідіс, не міг створити такого рівномірного шару золи. Також зола осідає поверх деяких особливостей, створених під впливом Ісідіса.
Умова самого олівіна також виключає сценарій впливу. Олівін свідчить про постійний і широкий контакт з водою. Олівін був змінений цим контактом, набагато більше, ніж інші олівіни на Марсі. Автори кажуть, що цей олівін має сенс лише від падіння золи, оскільки попіл набагато пористий, ніж інші породи, і дозволив би воді контактувати з олівіном.
Чи може Rover вирішити головоломку?
Важко бути абсолютно впевненим у чомусь, що можна вивчити лише з орбіти. На щастя, ровер прямує саме так.
У 2020 році марсохід NASA Mars 2020 буде запущений на шлях до Марса. Місце його посадки? Кратер Jezero, який знаходиться всередині родовища олівіна. Є відкриті ділянки олівіну, доступні для ровера, і, мабуть, певне, що ровер 2020 року вивчить це.
"Що цікаво, це те, що ми побачимо дуже скоро, чи правильно я чи не так", - сказав Кремер. "Таким чином, це трохи нервує, але якщо це не попіл, це, можливо, буде щось набагато чужіше. Це так само весело, якщо не більше. "
"Одне з 10 найкращих відкриттів Марса 2020 - це з'ясування того, що це за оливкова одиниця", - сказав Радник Кремера, Гірчард. "Про це люди довго пишуть і говорять".
Як тільки ми дізнаємося, як вписується цей фрагмент головоломки олівіна, ми дізнаємось щось про епоху вибухового вулканізму на Марсі. Згодом ми дізнаємось щось про древню марсіанську воду. З іншого боку, ми дізнаємось щось про давню марсіанську атмосферу. Звідти ми дізнаємось щось про житло Марсія.
Хіба не головоломки?
