Mars Express OMEGA instruments papildina Candor Chasma. Attēla kredīts: ESA, lai palielinātu
Pēc iepriekšējiem novērojumiem Marsam ir bijuši jāveic ūdens virzīti procesi, kas atstājuši savu parakstu tādās virszemes struktūrās kā kanālu sistēmas un plašas ūdens erozijas pazīmes. Tomēr šādi novērojumi nebūt nenozīmē šķidra ūdens stabilu klātbūtni uz virsmas ilgā laika posmā Marsa vēstures laikā.
OMEGA apkopotie dati viennozīmīgi atklāj īpašu virszemes minerālu klātbūtni, kas norāda uz lielu šķidruma ūdens daudzumu uz planētas ilgtermiņā.
Šie “hidratētie” minerāli, tā sauktie, jo to kristāliskajā struktūrā ir ūdens, nodrošina skaidru “mineraloģisku” pierakstu par ar ūdeni saistītiem procesiem uz Marsa.
18 novērojumu mēnešu laikā OMEGA ir kartējusi gandrīz visu planētas virsmu, parasti ar izšķirtspēju no viena līdz pieciem kilometriem, un dažiem apgabaliem ir apakškilometru izšķirtspēja.
Instruments noteica divu dažādu kategoriju hidratētu minerālu, “phyosilicātu” un „hidratētu sulfātu” klātbūtni virs izolētām, bet lielām virsmām.
Abi minerāli ir iežu ķīmiskas pārmaiņas rezultāts. Tomēr to veidošanās procesi ir ļoti atšķirīgi un norāda uz dažādu vides apstākļu periodiem planētas vēsturē.
Filosilikāti, tā sauktie to raksturīgās struktūras dēļ plānos slāņos (“phyllo” = plānslānis), ir citur neminētu minerālu (magnētiskas izcelsmes minerālu) pārveidošanas produkti, kas ilgstoši uztur kontaktu ar ūdeni. Filosilikāta piemērs ir māls.
OMEGA filosilikāti tika atklāti galvenokārt Arābijas Terra, Terra Meridiani, Syrtis Major, Nili Fossae un Marthrth Vallis reģionos tumšu nogulumu vai sagrautu atsegumu veidā.
Hidratētie sulfāti, kas ir OMHA noteiktā otrā galvenā hidratēto minerālu klase, ir arī ūdens izcelsmes minerāli. Atšķirībā no filosilikātiem, kas veidojas, mainot nezināmus iežus, hidratētie sulfāti veidojas kā nogulsnes no sālīta ūdens; lielākajai daļai sulfātu ir nepieciešama skāba ūdens vide. Tie tika novēroti slāņveida atradnēs Valles Marineris, pagarinātās atklātās atradnēs Terra Meridiani un tumšajās kāpās ziemeļu polārā vāciņā.
Kad notika virsmas ķīmiskās izmaiņas, kas izraisīja hidratētu minerālu veidošanos? Kurā Marsa vēstures brīdī ūdens virspusē stāvēja lielos daudzumos? OMEGA zinātnieki apvienoja savus datus ar datiem no citiem instrumentiem un piedāvā iespējamo notikumu scenāriju.
“Māliem bagāti, filosilikātu nogulumi, kurus mēs esam atklājuši, tika izveidoti, mainot virsmas materiālus vissenākajos Marsa laikos,” saka Žans Pjērs Bibings, OMEGA galvenais izmeklētājs.
“Izmainītajam materiālam jābūt apraktam ar sekojošām lavas plūsmām, kuras novērojam ap plankumainajām vietām. Tad materiāls būtu bijis pakļauts erozijai īpašās vietās vai izrauts no izmainītas garozas meteoritisku triecienu rezultātā, ”piebilst Bibring.
Apkārtējā ģeoloģiskā konteksta analīze apvienojumā ar esošajām krāteru skaitīšanas metodēm, lai aprēķinātu Marsa virsmas īpašību relatīvo vecumu, novieto filosilikātu veidošanos Noakijas agrīnajā laikmetā, intensīvā krāteru periodā. Noachian laikmets, kas ilgst no planētas dzimšanas līdz apmēram 3,8 tūkstošiem miljonu gadu atpakaļ, ir pirmais un senākais no trim Marsa ģeoloģiskajiem laikmetiem.
"Uz Marsa ir jābūt jau agrīnai aktīvai hidroloģiskai sistēmai, lai ņemtu vērā lielo mālu vai vispārējo filosilikātu daudzumu, ko OMEGA ir novērojis," saka Bibring.
Ilgstošs kontakts ar šķidru ūdeni, kas izraisīja filosilikātu veidošanos, varēja pastāvēt un būt stabils uz Marsa virsmas, ja klimats būtu bijis pietiekami silts. Alternatīvi viss veidošanās process varēja notikt ar ūdens iedarbību siltā, plānā garozā.
OMEGA dati arī parāda, ka sulfātu nogulsnes ir atšķirīgas no philosilicate un veidojas pēc tām. Lai veidotos, sulfātiem nav nepieciešama īpaši ilgstoša šķidra ūdens klātbūtne, bet ūdenim jābūt tur un skābam.
Šo divu dažādu veidu hidratēto minerālu noteikšana un kartēšana norāda uz divām galvenajām klimatiskajām epizodēm Marsa vēsturē: agri? Noachian? mitra vide, kurā veidojās filosilikāti, kam seko skābāka vide, kurā veidojās sulfāti. Šīs divas epizodes atdalīja Marsa klimata izmaiņas.
“Ja mēs skatāmies uz šodienas pierādījumiem, laikmets, kurā Marss varēja dzīvot un uzturēt dzīvību, būtu agrīnais Noachian, kuru izsekoja filosilikāti, nevis sulfāti. Mūsu kartētie māla minerāli joprojām varētu saglabāt iespējamās bioķīmiskās attīstības pēdas uz Marsa, ”secina Bibring.
Oriģinālais avots: ESA portāls
