Dīvaina iezīme uz Marsa virsmas ir likusi zinātniekiem uzminēt par tā izcelsmi. Tā ir minerāla virsmas nogulsne, kas biežāk sastopama planētu iekšpusē. Jauns pētījums rāda, ka šo iekšējo minerālu, iespējams, uz virsmas iznesa senais sprādzienbīstams vulkāns.
Nili Fossae atrodas Syrtis Major reģionā uz Marsa. Tas atrodas netālu no Isidis Planitia, milzīga līdzenuma, kas atrodas uz Marsa trieciena baseina. Nili Fossae ir interesanta, pateicoties minerālu atradnēm šajā apgabalā, un to, ko šīs atradnes mums saka par Marsu. Konkrēti, tajā ir liels minerālu olivīna nogulsnes, kas parasti atrodams planētu iekšpusē.
Jautājums, uz kuru mēģināja atbildēt šis pētījums, ir, kā olivīns atrada ceļu uz virsmu?
Olivīns
Pati Olivine nav reta vai ievērojama. Faktiski tā ir galvenā Zemes apvalka sastāvdaļa. Arī Marsā tas nav reti. Vārds olivīns faktiski aptver ļoti līdzīgu minerālu grupu. Pirmkārt, tie visi ir zaļgani, kas izskaidro olīvu olīvu.
Tie ir sastopami nezināmos iežos, kas pamatā ir atdzesēti, sacietējuši lavi.
Paturot to prātā, šī raksta virsraksts var šķist diezgan acīmredzams. Protams, šī olivīna atradne nāca no vulkāna. Kā gan citādi tā varēja nokļūt virsmā no mantijas? Bet zinātne ir par detaļām. Kad tieši Marsa vēsturē šo olivīnu nodeva vulkāns? Kādā kontekstā tas notika, un vai tas bija daļa no lielākiem notikumiem, kas veidoja Marsu? Kāda veida vulkāniskais notikums to radīja?
Šie jautājumi un attiecīgā olivīna depozīta lielums padara šo pētījumu interesantu.
Pētījums ir no Braunas universitātes, Providensā, Rodas salā. Autori ir gradu studenti Kristofers Krēmers un Maikls Brambls, kā arī profesors Džons Sineps no Brauna universitātes Zemes, vides un planētu zinātņu nodaļas. Raksts saucas “Plaši izplatīta ar olivīniem bagāta pelnu krātuve uz Marsa” un tiek publicēts žurnālā Geology.
Minerālu nerdi
Pastāv noteikta veida cilvēki, kurus ārkārtīgi interesē minerāli. Minerālu izpēte nebūt nav neparasta antisociāla apsēstība, kas tiek īstenota universitātes pilsētiņas tālajā stūrī, un ir planētu zinātnes pamats. Bez mūsu izpratnes par minerāliem mums nav nekādu cerību apkopot Zemes vēsturi. Mēs būtu neziņā arī par visām citām mūsu Saules sistēmas planētām, kā arī par asteroīdiem un meteorītiem.
Runājot par Marsu, nevar pārāk uzsvērt minerālu izpratnes nozīmi. Minerālu veidi, kurus mēs redzam, kur mēs tos redzam, un kā viņi tur nokļuva, visi ir norādes uz Marsa izpratni. Kad zinātnieki pamana tur neparastu minerālu krājumu, viņi vēlas zināt, kā tas tur nokļuvis.
Marsa finierzāģis
Marss ir finierzāģis. Mēs to gandrīz nepabeidzam, bet pa gabalu mēs sākam izprast šīs planētas vēsturi. Konkrēti, mēs vēlamies uzzināt, vai tas kādreiz bija apdzīvojams un vai tas, iespējams, vēl atradīsies kādā mikroskopiskā dzīvē. Uz šiem jautājumiem nevar tieši atbildēt tieši: tie ir jāatklāj, aizpildot Marsa mozaīkmīklu.
Šis neparastais olivīna depozīts ir viens no mīkla gabaliem.
Pirmoreiz šī olivīna atradne tika atklāta 2003. gadā un parādīta zinātniskā rakstā. Šajā dokumentā tika paziņots par 30 000 kvadrātkilometru platības, kurā ir aptuveni 30% olivīna, atklāšanu.
Teritorija ir ievērojama ar savu ģeoloģisko veidošanos. Tā ir joma, ko sauc par grabeniem. Grabeni ir ielejas ar asiem izkāpumiem abās pusēs, ko izraisa zemes bloku pārvietojums uz leju.
Šajā sākotnējā rakstā autori teica, ka “šīs zonas bojājums pēc trieciena ir atklājis zemūdens slāņus, kas bagāti ar olivīnu”. Gadu gaitā citi pētnieki ir nākuši klajā ar citiem iespējamiem skaidrojumiem. Daži ir ierosinājuši izplūdušu lavas plūsmu. Citi ir izteikuši domu, ka olivīns tika padziļināts ar milzīgu triecienu. Varbūt tā pati ietekme, kas radīja milzīgo Isidis baseinu, kur atrodas depozīts.
Šis jaunais pētījums saka, ka olivīns tika nogulsnēts eksplozīvā vulkānisma ietekmē.
Vulkāniskie sprādzieni
Lielākajai daļai no mums vulkāns ir vulkāns. Bet ir dažādi veidi. Vienu veidu sauc par eksplozīvu vulkānismu.
"Šis ir vēl viens no taustāmākajiem pierādījumiem idejai, ka eksplozīvs vulkānisms bija izplatītāks agrīnajā Marsā," sacīja Kristofers Krēmers, Brauna universitātes doktorants, kurš vadīja darbu.
Eksplozīvs vulkānisms notiek, kad magma satur izšķīdušas gāzes, piemēram, ūdens tvaikus. Šī izšķīdinātā gāze rada lielu spiedienu magmā, un, kad augšējais iezis nevar izturēt spiedienu, tas eksplodē. Šis sprādziens gaisā nosūta milzīgu daudzumu ugunīgu pelnu un lavas.
Tā kā sprādzienbīstamam vulkānismam nepieciešami ūdens tvaiki, zinātnieki domā, ka šāda veida vulkāniskais sprādziens notika Marsa dzīves sākumā, kad apkārt bija vairāk ūdens. Laika gaitā Marss zaudēja ūdeni, un vulkānu aktivitātes būtu bijušas mazāk sprādzienbīstamas. Tas būtu aizstāts ar to, ko sauc par izplūdušo vulkānismu, kas ir maigāks un liek lavai plūst pa visu virsmu, nevis eksplodēt gaisā.
Pēc Krēmera teiktā, par šo izplūdušo vulkānisko fāzi Marsa vēsturē ir daudz pierādījumu, turpretī pierādījumi par agrāko, eksplozīvo fāzi nav tik viegli atklājami, it īpaši ar orbītas instrumentiem.
"Izpratne par to, cik svarīgs bija sprādzienbīstams vulkānisms agrīnajā Marsā, galu galā ir svarīga, lai izprastu ūdens budžetu Marsa magmā, gruntsūdeņu daudzumu un atmosfēras biezumu," sacīja Krēmers.
Orbītas acis uz Marsa
Pagaidām visiem zinātniekiem ir jāizpēta šī atradne ar orbītas instrumentiem. Krēmers un viņa kolēģi izmantoja augstas izšķirtspējas attēlus no NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), lai detalizēti izpētītu teritorijas ģeoloģiju. Kā paziņojumā presei sacīja Krēmers, pētot apkārtni, viņi rīkojās savādāk.
"Šis darbs metodiski atšķīrās no tā, ko ir paveikuši citi ļaudis, apskatot reljefa fizisko formu, kuru veido šis pamatiezis," sacīja Krēmers. Kāda ir to veidojošo slāņu ģeometrija, biezums un orientācija. Mēs noskaidrojām, ka sprādzienbīstamais vulkānisms un pelnu izskaidrojums iezīmē visas pareizās izvēles rūtiņas, savukārt visas alternatīvās idejas par to, kādai varētu būt šī atradne, vairākos svarīgos aspektos nepiekrīt tam, ko novērojam no orbītas. ”
Viena no lietām, kas atšķir šo atradni no citiem izplūdušajiem lavas plūsmas apgabaliem, ir pašas lavas sadalījums. Kaut arī izplūstošā plūsma galvenokārt izkliedētu šķidru iežu virs virsmas, kur tā varētu apvienoties zemās vietās, šī atradne atrodas garos vienlaidu slāņos virs ielejām, krāteriem, pakalniem un citām īpašībām. Pēc Krēmera teiktā, tas daudz vairāk saskan ar pelnu nogulsnēšanos no sprādzienbīstama izvirduma nekā tas ir ar lavas plūsmu.
Arī pastāvīgais depozīts izslēdz ietekmes scenāriju. Isidis ietekme, kas izveidoja Isidis baseinu, nevarēja izveidot tik vienotu pelnu slāni. Pelni tiek nogulsnēti arī virs dažām īpašībām, kuras rada Isidis trieciens.
Arī pats olivīna stāvoklis izslēdz ietekmes scenāriju. Olivīns liecina par ilgstošu un plašu kontaktu ar ūdeni. Šis kontakts mainīja olivīnu daudz vairāk nekā citi olivīni uz Marsa. Autori saka, ka šim olivīnam ir jēga tikai no pelnu krišanas, jo pelni ir daudz poraināki nekā citi ieži, un tas būtu ļāvis ūdenim saskarties ar olivīnu.
Vai kāds Rover var atrisināt mīklu?
Ir grūti būt pilnīgi drošam par kaut ko tādu, ko varat pētīt tikai no orbītas. Par laimi, kāds roveris virzās tieši tā.
2020. gadā NASA maršruts Mars 2020 tiks palaists ceļā uz Marsu. Tā izkraušanas vieta? Jezero krāteris, kas atrodas olivīna atradnē. Ir atklātas olivīna vietas, kas pieejamas roverim, un šķiet skaidrs, ka 2020. gada roveris to pētīs.
“Aizraujoši ir tas, ka mēs ļoti drīz redzēsim, vai man ir taisnība vai kļūda,” sacīja Krēmers. “Tātad tas ir nedaudz nervu sagraujis, bet, ja tas nav nokrišņi, tas, iespējams, būs kaut kas daudz svešāks. Tas ir tikpat jautri, ja ne vēl vairāk. ”
"Viens no Mars 2020 populārākajiem atklājumiem būs noskaidrot, kas ir šī olivīnu saturošā vienība," sacīja Sinepes, Krēmera padomnieks. "Tas ir kaut kas, par ko cilvēki ilgi rakstīs un runās."
Tiklīdz mēs zinām, kā šis olivīna mīklas gabals iederas, mēs uzzināsim kaut ko par sprādzienbīstama vulkānisma laikmetu uz Marsa. Plašāk sakot, mēs zinām kaut ko par seno Marsa ūdeni. Papildus tam mēs zinām kaut ko par seno Marsa atmosfēru. Turpmāk mēs uzzināsim kaut ko par Marsa apdzīvojamību.
Vai mīklas nav jautras?
