Панорамний вид на Марс, зроблений ровером Spirit НАСА. Кредит зображення: NASA / JPL. Натисніть, щоб збільшити
Марс - це скеляста планета з давнім вулканічним минулим, але нові знахідки показують, що планета є більш складною та активною, ніж вважалося раніше - принаймні в певних місцях.
Пошук цих місць, однак, виявляється складнішим, ніж просто дивитись на рельєфні форми, як долини річок чи дна озер або шукати конкретні корисні копалини.
"Контекст - це все", - заявив Філіп Крістенсен, головний дослідник спектраметра теплових випромінювань (TES) компанії Mars Surveyor та для системи візуалізації теплових викидів (THEMIS) на Марсі Одіссеї, а також провідний науковий співробітник інструментів Mini-TES на Марсові дослідницькі ровери. «Було багато хвилювань щодо пошуку конкретних особливостей або мінералів, але ТЕМІС разом із інфрачервоним спектрометром TES дає нам огляд, знайшовши всі корисні копалини. Це дає нам контекст - основну геологію місця ».
Доповідь під керівництвом Крістенсена, випущена в Інтернеті журналом Nature 6 липня, описує, як детальне вивчення поверхневих корисних копалин Червоної планети за допомогою даних THEMIS і TES дає дивовижні результати в певних локалізованих районах.
У той час як нинішні місії на ровері значною мірою довели, що в далекому минулому на Марсі, можливо, було озеро чи два, кілька різних орбітальних картонних місій знайшли планету, багату базальтом, яка є продуктом давньої вулканічної історії. Геологічно це здається простою планетою у великих масштабах - але тоді є місцеві вікна, що демонструють набагато більшу складність.
"З того, що ми бачили на сьогоднішній день, ви можете уявити собі поїздку на Марс і нічого, окрім базальту", - сказав Крістенсен. «Докази завжди показували, що планета була активною рано, робила кілька великих вулканів, а потім закривалась, і це було все. Але коли ми уважніше подивились, то побачили, що є й інші місця? Коли дивишся на геологію в потрібних місцях, в скелях є стільки ж різноманітності, скільки ти бачиш на Землі.
"Як тільки ви зрозумієте цю складність, ви зрозумієте, що під цим шпоном з базальту є дуже складний світ".
Крістенсен та його команда виявили локалізовані родовища, що показують розподіл магматичних типів мінералів, що конкурують з діапазоном корисних копалин, виявлених на Землі - від примітивних вулканічних порід, таких як базальти, багаті олівіном, до високо оброблюваних багатим кремнеземом порід, як граніти.
Різноманітність магматичних корисних копалин є важливою, пояснює Крістенсен, оскільки це означає, що поверхневі породи продовжували оброблятися та відновлюватися багато разів протягом тривалого періоду часу.
"Ви розплавляєте мантію і отримуєте олівінові базальти; ви знову їх розплавляєте і отримуєте базальт; ви розплавляєте це і робите андезит; ти це плавиш і робиш дацит; ви це плавите і робите граніт, - сказав Крістенсен. "Кожен раз, коли ви переплавляєте скелю, перше, що виходить, - це діоксид кремнію, тому кожен раз, коли ви його розплавляєте, ви вдосконалюєте кремнезем".
На Землі така мінеральна еволюція зазвичай відбувається, коли примітивні вулканічні гірські породи складаються назад у земну кору планети, переплавляються та очищаються у міру швидкого плавлення компонентів, як діоксид кремнію, відокремлений від вихідного матеріалу - процес, відомий як фракціонування мінералів.
На Марсі, на відміну від Землі, немає рухомих плит, що переробляють земну кору планети. Однак результати Крістенсена показують, що, як і Земля, Марс еволюціонував і все ще може розвиватися під поверхнею.
"Марс - це більш складна планета, ніж ми думали. Геологія постійно змінювалася і розвивалася", - сказав Крістенсен. "Хоча вони не поширені, ми знайшли дацит, і ми знайшли граніт. Один із способів виготовлення цих гранітів - це зробити цілий вулкан, складений з базальту - він стає досить високим, і ви починаєте переплавляти матеріал глибоко вниз, і коли ви переплавляєте базальт, ви зможете утворювати граніти.
«Це досить малі випадки. На Землі у нас гірські хребти з граніту, на Марсі ми поки що знайшли лише пару глобусів. Він не схожий на Землю в міру геологічної еволюції, але Марс схожий на Землю в локалізованих ситуаціях. Це було приховано від нас, але все-таки це витончена, що розвивається планета ", - сказав він.
Оскільки ділянки, де трапляються магнітні скелі, є невеликими, для отримання корисних копалин з орбіти було знайдено мінеральну камеру високої роздільної здатності в інструменті THEMIS Марса Одіссея (з роздільною здатністю 100 метрів), щоб знайти конкретний інфрачервоний підпис у конкретних рельєфних формах. Картування мінералів THEMIS було в 1500 разів більш детальним, ніж ТЕС, хоча інфрачервоний спектрометр приладу TES (з роздільною здатністю 3 кілометри) виявляє набагато більш детальний діапазон інфрачервоних випромінювань, що робить його більш чутливим до різних мінеральних композицій.
"Ми робимо те, що ми вирішили зробити: складання карти на мезомасштабах", - зазначив Крістенсен. "THEMIS ідентифікує область, потім ми повертаємось назад і знаходимо, що може бути лише одним, переглянутим пікселем TES і аналізуємо його. Вони дійсно планували працювати разом, і саме це ми і робили. Ми використовуємо ці два інструменти синергетично і разом вони ідеальні. "
Хоча картографування Марса триває вже багато років, Крістенсен зазначає, що деякі з найцікавіших місць на планеті ще не визначені та досліджені.
"Якби ви осушили Земний океан і подивилися на нього з космосу, ви, мабуть, дійшли до того самого висновку - тихої, базальтової планети", - сказав він. "Але тоді, якщо ви ретельно провели пошук, ви можете знайти Єллоустоун і зрозуміти, що багато чого відбувається під поверхнею планети, про яку ви не знали. Ми зараз на тому етапі, щоб подивитися на Марс. "
Оригінальне джерело: NASA Astrobiology
