|
Новая водная карта Марса бесценна для будущих исследований
|
|
|
|
Новая карта Марса меняет наши представления о водном прошлом планеты и показывает, где мы должны приземлиться в будущем. На карте показаны залежи полезных ископаемых по всей планете, и она тщательно создавалась в течение последнего десятилетия с использованием данных прибора ЕКА Mars Express Observatoire pour la Mineralgie, l'Eau, les Glaces et l'Activite (OMEGA) и компактного разведывательного изображения NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Спектрометр для Марса (CRISM). В частности, на карте показано расположение и изобилие водных минералов. Они происходят из горных пород, которые были химически изменены под действием воды в прошлом и обычно превращались в глины и соли.
|
|
|
|
На Земле глины образуются при взаимодействии воды с горными породами, причем в разных условиях образуются разные типы глин. Например, глинистые минералы, такие как смектит и вермикулит, образуются при взаимодействии относительно небольшого количества воды с породой и, таким образом, сохраняют в основном те же химические элементы, что и исходные вулканические породы. В случае смектита и вермикулита такими элементами являются железо и магний. Когда количество воды относительно велико, породы могут быть изменены сильнее. Растворимые элементы, как правило, уносятся, оставляя после себя богатые алюминием глины, такие как каолин.
|
|
|
Большим сюрпризом является распространенность этих минералов. Десять лет назад планетологи знали о примерно 1000 обнажений на Марсе. Это делало их интересными как геологические причуды. Однако новая карта изменила ситуацию, открыв сотни тысяч таких областей в древнейших уголках планеты. «Эта работа установила, что когда вы подробно изучаете древние ландшафты, не видеть эти минералы на самом деле является странностью», — говорит Джон Картер, Институт космической астрофизики (IAS) и Лаборатория астрофизики Марселя (LAM). Университет Париж-Сакле и Университет Экс-Марсель, Франция.
|
|
|
|
Это сдвиг парадигмы в нашем понимании истории красной планеты. Из-за меньшего количества водных минералов, о которых мы знали ранее, возможно, что вода была ограничена в своем объеме и продолжительности. Теперь не может быть никаких сомнений в том, что вода сыграла огромную роль в формировании геологии всей планеты. Теперь большой вопрос заключается в том, была ли вода постоянной или ограничивалась более короткими и более интенсивными эпизодами. Хотя новые результаты еще не дают окончательного ответа, они, безусловно, дают исследователям лучший инструмент для поиска ответа.
|
|
|
|
«Я думаю, что мы коллективно упростили Марс», — говорит Джон. Он объясняет, что ученые-планетологи склонны думать, что только несколько типов глинистых минералов на Марсе образовались во время его влажного периода, а затем, когда вода постепенно высохла, по всей планете образовались соли. Эта новая карта показывает, что это сложнее, чем считалось ранее. Хотя многие марсианские соли, вероятно, действительно образовались позже, чем глины, карта показывает множество исключений, когда происходит близкое смешение солей и глин, а также некоторые соли, которые предположительно старше некоторых глин.
|
|
|
|
«Эволюция от большого количества воды к отсутствию воды не так однозначна, как мы думали, вода не остановилась за одну ночь. Мы видим огромное разнообразие геологических контекстов, так что ни один процесс или простая временная шкала не могут объяснить эволюцию Минералогия Марса. Это первый результат нашего исследования. Второй заключается в том, что если исключить жизненные процессы на Земле, Марс демонстрирует разнообразие минералогии в геологических условиях, как и Земля», — говорит он. Другими словами, чем ближе мы смотрим, тем более сложным становится прошлое Марса.
|
|
|
|
Для этой съемки идеально подходят приборы OMEGA и CRISM. Их наборы данных хорошо дополняют друг друга, работают в одном диапазоне длин волн и чувствительны к одним и тем же минералам. CRISM обеспечивает уникальное спектральное изображение поверхности с высоким разрешением (до 15 м/пиксель) для сильно локализованных участков Марса и делает его наиболее подходящим для картографирования небольших интересующих областей, таких как места посадки марсохода. Например, карта показывает, что кратер Джезеро, который в настоящее время исследует марсоход NASA Perseverance 2020 года, содержит большое количество гидратированных минералов.
|
|
|
|
OMEGA, с другой стороны, обеспечивает глобальное покрытие Марса с более высоким спектральным разрешением и лучшим соотношением сигнал/шум. Это делает его более подходящим для глобального и регионального картирования, а также для различения различных гидротермальных минералов. Результаты представлены в паре статей, опубликованных в Icarus и написанных Джоном, Люси Риу и их коллегами. Люси работала в Институте космических и астронавтических наук (ISAS) Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), Сагамихара, Япония, когда была выполнена часть работы, но сейчас она является научным сотрудником ЕКА в Европейском центре космической астрономии ЕКА (ESAC) в Мадрид.
|
|
|
|
Имея в руках базовые средства обнаружения, Люси решила сделать следующий шаг и количественно определить количество присутствующих минералов. «Если мы знаем, где и в каком процентном соотношении присутствует каждый минерал, это дает нам лучшее представление о том, как эти минералы могли образоваться», — говорит она. Эта работа также дает планировщикам миссий несколько отличных кандидатов для будущих посадочных площадок — по двум причинам. Во-первых, водные минералы все еще содержат молекулы воды. Вместе с известными местами захоронения водяного льда это дает возможные места для добычи воды для использования ресурсов на месте, что является ключом к созданию человеческих баз на Марсе. Глины и соли также являются обычным строительным материалом на Земле.
|
|
|
|
Во-вторых, еще до того, как люди отправятся на Марс, водные минералы представляют собой фантастические места для научных исследований. В рамках этой кампании по картированию полезных ископаемых было обнаружено богатое глиной место Oxia Planum. Эти древние глины включают богатые железом и магнием минералы смектита и вермикулита. Они не только могут помочь раскрыть прошлый климат планеты, но и являются идеальным местом для изучения того, зародилась ли когда-то жизнь на Марсе. Таким образом, Oxia Planum был предложен и, наконец, выбран в качестве места посадки марсохода ESA Rosalind Franklin. «Это то, что меня интересует, и я думаю, что такая картографическая работа поможет открыть эти исследования в будущем», — говорит Люси. Как и всегда, когда мы имеем дело с Марсом, чем больше мы узнаем о планете, тем более увлекательной она становится.
|
|
|
|
Источник
|
