|
Взрывное извержение вулкана привело к образованию редкого минерала на Марсе
|
|
|
|
Ученые-планетологи из Университета Райса, Космического центра имени Джонсона НАСА и Калифорнийского технологического института нашли ответ на загадку, которая озадачила исследовательское сообщество Марса с тех пор, как марсоход НАСА Curiosity обнаружил минерал под названием тридимит в кратере Гейла в 2016 году. Тридимит — это высокотемпературная форма кварца при низком давлении, которая крайне редко встречается на Земле, и было не сразу ясно, как его концентрированный кусок оказался в кратере. Кратер Гейла был выбран в качестве места посадки Curiosity из-за вероятности того, что он когда-то содержал жидкую воду, и Curiosity нашел доказательства, подтверждающие, что кратер Гейла был озером совсем недавно, 1 миллиард лет назад.
|
|
|
|
«Обнаружение тридимита в аргиллите в кратере Гейла — одно из самых удивительных наблюдений, сделанных марсоходом Curiosity за 10 лет изучения Марса», — сказала Кирстен Зибах из Райс, соавтор исследования, опубликованного в Интернете в журнале Earth and Planetary Science. Буквы. «Тридимит обычно ассоциируется с кварцевыми, эксплозивными, эволюционировавшими вулканическими системами на Земле, но мы нашли его на дне древнего озера на Марсе, где большинство вулканов очень примитивны». Зибах, доцент кафедры наук о Земле, окружающей среде и планетах Райс, является специалистом миссии в команде Curiosity НАСА. Чтобы найти ответ на эту загадку, она сотрудничала с двумя исследователями с докторской степенью в своей исследовательской группе Райса, Валери Пайре и Майклом Торпом, Элизабет Рэмп из НАСА и Паулой Антошечкиной из Калифорнийского технологического института. Пайре, ведущий автор исследования, сейчас работает в Университете Северной Аризоны и осенью готовится поступить на факультет Университета Айовы.
|
|
|
Зибах и его коллеги начали с переоценки данных о каждой обнаруженной на Земле находке тридимита. Они также рассмотрели вулканические материалы из моделей марсианского вулканизма и повторно изучили осадочные свидетельства из озера кратера Гейла. Затем они придумали новый сценарий, который соответствовал всем доказательствам: марсианская магма дольше обычного находилась в камере под вулканом, подвергаясь процессу частичного охлаждения, называемого фракционной кристаллизацией, до тех пор, пока не стал доступен дополнительный кремний. В результате массивного извержения вулкан изверг пепел, содержащий дополнительный кремний в виде тридимита, в озеро кратера Гейла и окружающие реки. Вода помогла разрушить золу в результате естественных процессов химического выветривания, а вода также помогла сортировать минералы, образовавшиеся в результате выветривания.
|
|
|
|
По сценарию, тридимит был бы концентрированным, а минералы соответствовали находке 2016 года. Это также объясняет другие геохимические данные Curiosity, обнаруженные в образце, в том числе опаловые силикаты и пониженные концентрации оксида алюминия. «На самом деле это прямая эволюция других вулканических пород, которые мы нашли в кратере», — сказал Зибах. «Мы утверждаем, что, поскольку мы видели этот минерал только один раз, и он был сильно сконцентрирован в одном слое, вулкан, вероятно, извергался в то же время, когда там было озеро. Хотя конкретный образец, который мы проанализировали, был не исключительно вулканическим пеплом, это был пепел который был выветрен и отсортирован водой».
|
|
|
|
Если извержение вулкана, подобное описанному в сценарии, действительно произошло, когда в кратере Гейла было озеро, это означало бы, что взрывной вулканизм произошел более 3 миллиардов лет назад, когда Марс переходил из более влажного и, возможно, более теплого мира в сухую и бесплодную планету. сегодня. «Есть достаточно свидетельств базальтовых вулканических извержений на Марсе, но это более развитая химия», — сказала она. «Эта работа предполагает, что Марс может иметь более сложную и интригующую вулканическую историю, чем мы могли себе представить до Curiosity». Марсоход Curiosity все еще активен, и НАСА готовится отпраздновать 10-летие его посадки в следующем месяце.
|
|
|
|
Источник
|
