Panoramiczny widok Marsa wykonany przez łazika Spirit NASA. Źródło zdjęcia: NASA / JPL. Kliknij, aby powiększyć.
Mars jest skalistą planetą ze starożytną wulkaniczną przeszłością, ale nowe odkrycia pokazują, że planeta jest bardziej złożona i aktywna niż wcześniej sądzono - przynajmniej w niektórych miejscach.
Znalezienie tych miejsc okazuje się jednak trudniejsze niż po prostu oglądanie ukształtowania terenu, takiego jak doliny rzeczne lub jeziora lub poszukiwanie określonych minerałów.
„Kontekst jest wszystkim” - powiedział Philip Christensen, główny badacz spektrometru emisji cieplnej (TES) w Mars Global Surveyor i systemu obrazowania termicznego emisji (THEMIS) w Mars Odyssey, a także główny naukowiec w zakresie instrumentów Mini-TES na temat łaziki marsjańskie. „Było wiele emocji związanych ze znalezieniem określonych cech lub minerałów, ale THEMIS, wraz ze spektrometrem podczerwieni TES, daje nam przegląd, znajdując wszystkie minerały. Daje nam kontekst - podstawową geologię tego miejsca. ”
Artykuł prowadzony przez Christensena, który zostanie opublikowany online przez dziennik Nature 6 lipca, opisuje, w jaki sposób szczegółowe badanie minerałów powierzchniowych Czerwonej Planety przy użyciu danych THEMIS i TES daje zaskakujące wyniki w niektórych lokalizowanych obszarach.
Chociaż obecne misje łazików w dużej mierze dowiodły, że w odległej przeszłości Mars mógł mieć jezioro lub dwa, kilka różnych misji mapowania orbit znalazło bogatą w bazalt planetę, która jest produktem starożytnej historii wulkanicznej. Geologicznie wygląda na prostą planetę na dużą skalę - ale są też lokalne okna o znacznie większej złożoności.
„Z tego, co widzieliśmy do tej pory, możesz sobie wyobrazić, że udasz się na Marsa i zobaczysz tylko bazalt”, powiedział Christensen. „Dowody zawsze wykazywały, że planeta była wcześnie aktywna, stworzyła kilka dużych wulkanów, a następnie została zamknięta i tyle. Ale kiedy przyjrzeliśmy się uważniej, zobaczyliśmy, że są te inne miejsca? Gdy spojrzysz na geologię we właściwych miejscach, w skałach jest tyle różnorodności, co na Ziemi.
„Kiedy zobaczysz tę złożoność, zdasz sobie sprawę, że pod okleiną bazaltu istnieje bardzo złożony świat.”
To, co znaleźli Christensen i zespół, to zlokalizowane złoża pokazujące rozkład minerałów magmowych konkurujących z minerałami występującymi na Ziemi - od prymitywnych skał wulkanicznych, takich jak bazalty bogate w oliwiny, po wysoko przetworzone skały bogate w krzemionkę, takie jak granity.
Różnorodność minerałów magmowych jest ważna, wyjaśnia Christensen, ponieważ implikuje to, że skały powierzchniowe były wielokrotnie przetwarzane i odtwarzane przez dłuższy czas.
„Topisz płaszcz i otrzymujesz oliwalskie bazalty; rozpuszczasz je ponownie i otrzymujesz bazalt; topisz to i tworzysz andezyt; topisz to i czynisz dacytem; topisz to i robisz granit - powiedział Christensen. „Za każdym razem, gdy stopisz skałę, pierwszą rzeczą, która zejdzie, jest krzemionka, więc za każdym razem, gdy ją stopisz, oczyszczasz krzemionkę”
Na Ziemi taka ewolucja minerałów zwykle zachodzi, gdy prymitywne skały wulkaniczne składają się ponownie w skorupę planety, ponownie topią się i rafinują, ponieważ szybciej topiące się składniki, takie jak krzemionka, oddzielają się od pierwotnego materiału - proces znany jako frakcjonowanie minerałów.
Mars, w przeciwieństwie do Ziemi, nie ma ruchomych płyt przetwarzających skorupę planety. Jednak wyniki Christensena pokazują, że podobnie jak Ziemia, Mars ewoluował i może ewoluować pod powierzchnią.
„Mars jest bardziej skomplikowaną planetą, niż nam się wydawało - geologia wciąż się rozwija i ewoluuje z czasem”, powiedział Christensen. „Chociaż nie są szeroko rozpowszechnione, znaleźliśmy daktyl i znaleźliśmy granit. Jednym ze sposobów na zrobienie tych granitów jest ułożenie całego wulkanu ułożonego w stos z bazaltu - robi się wystarczająco wysoki i zaczynasz przetrząsać rzeczy głęboko, a kiedy bazalt bazuje, możesz tworzyć granity.
„Są to dość małe zdarzenia. Na Ziemi mamy pasma górskie wykonane z granitu, na Marsie do tej pory znaleźliśmy tylko kilka globów. Nie jest podobny do Ziemi w zakresie tej ewolucji geologicznej, ale Mars jest podobny do Ziemi w zlokalizowanych sytuacjach. Jest przed nami ukryty, ale mimo wszystko jest to wyrafinowana, rozwijająca się planeta - powiedział.
Ponieważ obszary, na których występują wyewoluowane skały magmowe, są niewielkie, wzięto kamerę wielospektralną wysokiej rozdzielczości w instrumencie THEMIS Mars Odyssey (o rozdzielczości 100 metrów), aby znaleźć minerały z orbity, znajdując określoną sygnaturę podczerwieni w określonych formach terenu. Mapowanie minerałów THEMIS było 1500 razy bardziej szczegółowe niż TES, chociaż spektrometr podczerwieni instrumentu TES (o rozdzielczości 3 kilometrów) wykrywa znacznie bardziej szczegółowy zakres emisji podczerwieni, czyniąc go bardziej wrażliwym na różne składy minerałów.
„Robimy to, co postanowiliśmy: mapowanie kompozycji w mezoskalach” - zauważył Christensen. „THEMIS identyfikuje obszar, a następnie wracamy i znajdujemy pojedynczy, przeoczony piksel TES i analizujemy go. Te dwie rzeczy były naprawdę zaplanowane do współpracy i właśnie to robiliśmy. Używamy tych dwóch instrumentów w synergiczny sposób i razem są idealne. ”
Chociaż mapowanie Marsa trwa od wielu lat, Christensen zauważa, że niektóre z najciekawszych miejsc na planecie nie zostały jeszcze zidentyfikowane i zbadane.
„Gdyby osuszyć oceany Ziemi i spojrzeć na nie z kosmosu, prawdopodobnie dojdzie się do tego samego wniosku - cichej, bazaltowej planety” - powiedział. „Ale jeśli dokładnie przeszukasz, możesz znaleźć Yellowstone i zdać sobie sprawę, że pod powierzchnią planety dzieje się wiele rzeczy, których nie jesteś świadomy. Jesteśmy na tym etapie, gdy patrzymy na Marsa ”.
Oryginalne źródło: NASA Astrobiology
