Странна особеност на повърхността на Марс накара учените да предполагат за произхода му. Това е повърхностно находище на минерал, което е по-често в интериора на планетите. Ново проучване показва, че този вътрешен минерал вероятно е изнесен на повърхността от древен експлозивен вулкан.
Nili Fossae се намира в района на Сиртис Майор на Марс. Той е близо до Isidis Planitia, огромна равнина във вътрешността на ударен басейн на Марс. Nili Fossae е интересен заради минералните находища в района и това, което тези находища ни казват за Марс. По-конкретно, тя съдържа голямо находище на минерала оливин, който обикновено се намира във вътрешността на планетите.
Въпросът, на който това проучване се опита да отговори, е как оливинът намери път към повърхността?
Оливинът вътре
Самият Оливин не е рядък или забележителен. Всъщност това е основният компонент на земната мантия. Не е рядкост и на Марс. Думата оливин всъщност обхваща група минерали, които са много сходни. От една страна, всички те са зеленикави, което обяснява „маслината“ в оливина.
Те са открити в магмени скали, които са основно охладена и втвърдена лава.
Имайки това предвид, заглавието на тази статия може да изглежда доста очевидно. Разбира се, това находище на оливин идва от вулкан. Как иначе можеше да стигне до повърхността от мантията? Но науката е свързана с детайлите. Кога точно в историята на марсианците този оливин е бил отложен от вулкан? В какъв контекст се случи това и беше част от по-големи събития, които оформиха Марс? Какъв тип вулканично събитие го е създал?
Тези въпроси и големината на въпросното находище на оливин са това, което прави това проучване интересно.
Изследването е от Браун университет, в Провиденс, Род Айлънд. Авторите са студенти Кристофър Кремер и Майкъл Брамбъл и проф. Джон Горчица от катедрата по земни, екологични и планетарни науки от университета Браун. Документът се нарича „Широко разпространено находище на пепел на Марс на Марс“ и е публикувано в списанието Geology.
Минерални нерви
Има определен тип човек, който е изключително заинтересован от минералите. Далеч не е необичайна, антисоциална мания, преследвана в далечен ъгъл на университетския кампус, изучаването на минералите е градивен елемент на планетарната наука. Без нашето разбиране за минералите, нямаме надежда да свържем заедно историята на Земята. Ние също бихме били невежи за всички останали планети в нашата Слънчева система, както и за астероидите и метеоритите.
Що се отнася до Марс, важността на разбирането на минералите не може да бъде прекалено подчертана. Видовете минерали, които виждаме, къде ги виждаме и как са стигнали до там, са всички улики за разбиране на Марс. И когато учените забележат там необичайно находище на минерали, те искат да знаят как се е получило там.
Марсиански пъзел
Марс е пъзел. Ние никъде не го довършваме, но парче по парче започваме да разбираме историята на тази планета. По-конкретно, искаме да знаем дали някога е бил обитаем и дали все още може да е дом на някакъв микроскопичен живот. На тези въпроси наистина не може да се отговори директно: те трябва да бъдат разкрити чрез попълване на марсианския пъзел.
Това необичайно находище на оливин е едно от парчетата на пъзела.
Това оливинско находище е открито за първи път през 2003 г. и е представено в статия в Science. Този документ обяви откриването на площ от 30 000 квадратни километра с около 30% оливин.
Районът се отличава с геоложката си формация. Това е зона на така наречените грабени. Грабените са долини с остри ускори от двете страни, причинени от изместване надолу на блокове земя.
В този първоначален документ авторите казват, че „повредата след въздействието на тази зона е разкрила подземни слоеве, богати на оливин“. През годините други изследователи са измислили други възможни обяснения. Някои от тях предполагат ефузивен поток от лава. Други предполагат, че оливинът е бил драгиран от огромно въздействие. Може би същото въздействие, което създаде огромния басейн Исидис, където се намира находището.
Това ново проучване казва, че оливинът е бил отложен от експлозивен вулканизъм.
Вулканични експлозии
За повечето от нас вулканът е вулкан. Но има различни видове. Един вид се нарича експлозивен вулканизъм.
„Това е едно от най-осезаемите доказателства досега за идеята, че експлозивният вулканизъм е по-често срещан на ранния Марс“, казва Кристофър Кремер, аспирант в Браун университет, който ръководи работата.
Експлозивният вулканизъм се случва, когато магмата съдържа разтворени газове като водна пара. Този разтворен газ създава голямо налягане в магмата и когато горната скала не може да издържи налягането, тя избухва. Тази експлозия изпраща огромно количество огнена пепел и лава във въздуха.
Тъй като експлозивният вулканизъм изисква водна пара, учените смятат, че този тип вулканична експлозия се е случила в началото на живота на Марс, когато наоколо е имало повече вода. С течение на времето Марс загуби водата си и вулканичната активност щеше да бъде по-малко експлозивна. Той би бил заменен от така наречения ефузивен вулканизъм, който е по-нежен и кара лавата да тече по повърхността, а не да избухва във въздуха.
Според Кремер има много доказателства за тази ефузивна вулканична фаза в историята на Марсиан, докато доказателствата за по-ранната експлозивна фаза не се откриват толкова лесно, особено с орбитални инструменти.
„Разбирането колко важен е експлозивният вулканизъм на ранния Марс, в крайна сметка е важно за разбирането на водния бюджет в марсианската магма, изобилието на подземните води и дебелината на атмосферата“, каза Кремер.
Орбитални очи на Марс
Засега всички учени трябва да изучават това находище с орбитални инструменти. Кремер и неговите колеги използваха изображения с висока разделителна способност от Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) на НАСА, за да проучат подробно геологията на района. Както Кремер каза в съобщение за пресата, те взеха различно решение при проучване на района.
„Тази работа се отклонява методологически от това, което са направили други хора, като са разгледали физическата форма на терените, които са съставени от тази основа“, каза Кремер. „Каква е геометрията, дебелината и ориентацията на слоевете, които я изграждат. Открихме, че обяснението с експлозивния вулканизъм и пепелта отмества всички правилни кутии, докато всички алтернативни идеи за това, което може да бъде несъвместимо в няколко важни аспекта, с това, което наблюдаваме от орбита. "
Едно от нещата, които отличават това находище от другите зони на изтичане на лава, е разпределението на самата лава. Докато ефузивният поток би разпространил течната скала по повърхността, където би се събрал в ниско разположени райони, това находище е в дълги непрекъснати слоеве над долини, кратери, хълмове и други характеристики. Според Кремер това е много по-съвместимо с утаяването на пепел от експлозивно изригване, отколкото с потока лава.
Непрекъснатият депозит също изключва сценария на въздействие. Въздействието на Изидис, което създаде басейна на Исидис, не може да създаде толкова равномерен слой пепел. Също така, пепелта се отлага върху някои от характеристиките, създадени от въздействието на Изидис.
Състоянието на самия оливин също изключва сценария на въздействие. Оливинът показва доказателства за постоянен и широко разпространен контакт с вода. Оливинът беше променен от този контакт, много повече от други оливина на Марс. Авторите казват, че този оливин има смисъл само от падането на пепел, тъй като пепелта е много по-пореста от другите скали и би позволила на водата да контактува с оливина.
Може ли Rover да реши пъзела?
Трудно е да бъдеш абсолютно сигурен в нещо, което можеш да изучаваш само от орбита. За щастие по този начин се насочва роувър.
През 2020 г. роувърът на НАСА Марс 2020 ще бъде пуснат на път за Марс. Мястото му за кацане? Кратерът Jezero, който е вътре в находището на оливин. Има открити зони на оливин, достъпни за роувъра, и изглежда сигурно, че роувърът 2020 г. ще го проучи.
„Вълнуващото е, че много скоро ще видим дали съм прав или греша“, каза Кремер. „Така че това е малко нервно обвиване, но ако не е пепел, вероятно ще бъде нещо много по-странно. Това е също толкова забавно, ако не и повече. "
„Едно от първите 10 открития на„ Марс 2020 “ще измисли какво представлява тази единица, носеща оливин“, каза Мустард, съветник на Кремер. "Това е нещо, за което хората ще пишат и говорят дълго време."
След като разберем как се вписва това парче от оливина, ще знаем нещо за ерата на експлозивния вулканизъм на Марс. Като разширение ще разберем нещо за древната марсианска вода. Като продължение на това ще разберем нещо за древната марсианска атмосфера. Оттам ще разберем нещо за обитаемостта на Марсиан.
Не са ли забавни пъзели?
