Загадочный слой горных пород в кратере Гейл

Ученые изучают отложения в марсианском кратере Гейл в течение многих лет, используя наборы данных с орбиты, но благодаря тому, что марсоход Curiosity проезжает по этим отложениям, мы также можем получить подробные наблюдения и подробные измерения горных пород, аналогичные полевым работам, проведенным геологов на Земле. В новой статье, подготовленной старшим научным сотрудником Института планетологии Кэтрин Вейц, по-новому рассматривается загадочная особенность, обнаруженная в орбитальных данных горы Шарп, насыпи высотой 5,5 км в кратере Гейла: более темный, прочный, плоский, гладкий слой породы или горизонт выветривания, выделяющийся из сульфатсодержащих пород, в которых он залегает. Поскольку более темный горизонт можно отличить на орбитальных данных от окружающих более ярких сульфатосодержащих пород, его можно проследить на большей части горы Шарп, и он отмечает определенный период времени внутри кратера, поэтому его называют «маркером горизонта».

Горизонт-маркер представляет собой либо один или несколько слоев горных пород, либо зону выветривания, внешний вид которой отличается от сульфатсодержащих пород, в которых он встречается. Горизонты-маркеры встречаются и на Земле, при этом вулканический пепел является обычным горизонтом-маркером, потому что он может отличаться от окружающих отложений и его можно проследить в различных ландшафтах. Геологи могут использовать горизонты-маркеры в качестве временных стратиграфических признаков, что означает, что горизонт-маркер сформировался во время одного события или определенного периода времени, поэтому, прослеживая горизонт-маркер на больших площадях, мы всегда можем знать, какие породы были отложены до или после него в стратиграфия.

«Некоторое событие произошло в кратере Гейла во время отложения сульфатосодержащих отложений, что привело к образованию другого типа горных пород. Маркерный горизонт отличается по внешнему виду от сульфатсодержащих пород над и под ним, что указывает на изменение окружающей среды, произошедшее в течение долгого времени. короткое время, такое как более засушливый период, или, возможно, региональное событие, такое как взрывное извержение близлежащего вулкана, которое отложило пепел на большой территории, включая кратер Гейла», — сказал Вайц.

«Мы использовали орбитальные данные, собранные с помощью инструментов Научного эксперимента по визуализации с высоким разрешением (HiRISE), контекстной камеры (CTX) и компактного разведывательного спектрометра для Марса (CRISM) на Марсианском разведывательном орбитальном аппарате (MRO), чтобы нанести на карту, где находится этот маркерный горизонт. по всей горе Шарп и изучить его внешний вид и состав.Мы обнаружили, что маркерный горизонт варьируется по высоте на 1,6 км по всей горе Шарп, что он падает на 1-5 градусов от центра кратера Гейла и имеет основной состав, аналогичный к другим базальтовым материалам, включая эоловые пески», — сказал Вейц, ведущий автор «Орбитальных наблюдений за маркерным горизонтом в кратере Гейл», опубликованной в «Журнале геофизических исследований: планеты».

«Мы исследовали несколько различных механизмов образования маркерного горизонта. Он мог состоять из тех же материалов, что и сульфатсодержащие породы выше и ниже него, но становился более твердым и устойчивым к эрозии либо во время формирования, либо впоследствии из-за воды, несущей минералы для цементирования. Горизонт-маркер также мог быть песчаником или отложенными отложениями, которые образовались, когда в кратере Гейла было более сухо, чем когда образовались сульфаты. Другая возможность состоит в том, что горизонт содержит вулканический пепел, который отложился, когда близлежащий вулкан изверг пепел в результате взрыва в кратере Гейла. Марсианская атмосфера, которая позже затвердела. Все эти потенциальные источники требуют присутствия хотя бы небольшого количества воды, чтобы вызвать цементацию, которая затвердела горизонт», — сказал Вайц. «Наши орбитальные наблюдения в настоящее время свидетельствуют о происхождении затвердевших сульфатов или вулканического пепла, но нам придется подождать, пока марсоход Curiosity не достигнет горизонта в ближайшие месяцы, прежде чем определить, какое происхождение наиболее правдоподобно».

Более тщательные наблюдения позволят ученым лучше понять, почему маркерный горизонт так отличается от близлежащих выходов сульфатов. «Нам повезло, что марсоход Curiosity планирует достичь маркерного горизонта в ближайшие месяцы, когда он пройдет вверх по горе Шарп через сульфатсодержащие породы, предоставив ценные наземные измерения, которые можно использовать для оценки различных сценариев происхождения. В настоящее время Curiosity марсоход находится примерно в 700 метрах от маркерного горизонта, пересекая фронтон Гринхью в область перехода глина-сульфат.Исследование маркерного горизонта с помощью Curiosity позволит провести детальный анализ седиментологических свойств, включая размеры зерен, любые несогласия, внутреннюю структуру, текстуру и химический состав», — сказал Вайц, соавтор камеры HiRISE и член научной группы марсохода Curiosity.

«Эти наблюдения и измерения на месте, которые Curiosity может сделать, имеют решающее значение для различения нескольких предложенных сценариев формирования. Конечно, Марс может бросить нам вызов, и может оказаться, что происхождение маркерного горизонта может быть результатом чего-то, что мы не ожидал от наборов орбитальных данных», — сказал Вайц. «Только когда Curiosity начнет собственное исследование маркерного горизонта, данных будет достаточно, чтобы, надеюсь, разгадать происхождение этого загадочного маркерного горизонта и помочь нам лучше понять интригующую осадочную историю кратера Гейла».

Источник