Хлоридсодержащие отложения на Марсе
Расположение хлоридсодержащих отложений (черные), наложенные на карту высот Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) (оттенки серого). Врезка представляет собой регион в Terra Sirenum, исследованный Davila et al. (2011). Цвет представляет высоту, определенную MOLA (красный — большая высота, желтый — меньшая высота).

На южных возвышенностях Марса с помощью системы визуализации термической эмиссии (THEMIS) было выявлено около 640 участков хлоридсодержащих отложений . Эти изолированные, неправильной формы пятна (приблизительный размер 0,33–1300 км 2 , со средним размером 24 км 2 ) были датированы более древними геологическими периодами на Марсе: Нойским ( 4,5–3,5 млрд лет назад) и Гесперианским (3,5–2,9 млрд лет назад) периодами. [1] На Земле хлориды, как известно, образуются посредством водных процессов. [2] Ожидается, что аналогичные процессы ответственны за образование хлоридных отложений на Марсе. Обнаружение этих отложений имеет важное значение, поскольку оно предоставляет дополнительные доказательства наличия поверхностной или подповерхностной воды на древнем Марсе . [3]

Значение хлоридов

Хлориды содержат анион Cl − и растворимы в воде, то есть они предоставляют доказательства прошлых водных процессов, что помогает ограничить тип среды в определенном регионе. На Земле два основных процесса образуют хлориды: выцветание и осаждение . В то время как на Земле эти минералы образуются в более щелочных средах, минералы на Марсе образуются из более кислых жидкостей, и эти процессы связаны с базальтовым выветриванием. [2] Ключевым сходством между образованием хлоридов на двух планетах является наличие воды. Это важно, поскольку вода необходима для жизни на Земле, и поэтому стимулирует поиск доказательств жизни на других планетах. Хлориды представляют особый интерес из-за их потенциала сохранять биологическую подпись посредством химического осаждения. Кроме того, их присутствие по всему южному полушарию Марса предполагает, что их образование было важным процессом в ранней истории Марса. [3]

Методы идентификации

Вверху слева) Отложения хлорида, показанные синим цветом, как они были обнаружены THEMIS в Terra Sirenum. A) Изображение HiRISE черного ящика вверху слева. B) Изображение HiRISE, показывающее полигональные трещины (вставка окна B в окне A). C) Изображение HiRISE, показывающее отложения хлорида, покрывающие деградированные кратеры (вставка окна C в окне A).

Хлоридные соли были идентифицированы с помощью THEMIS на борту орбитального аппарата Mars Odyssey 2001 года . Спектр, полученный с THEMIS, показывает невыразительный наклон в диапазоне волновых чисел от ~672 до 1475 см −1 . [1] Мало что описывает эту спектрально отчетливую особенность, и поэтому был сделан вывод, что она является результатом хлоридсодержащих отложений. [3] Одним из таких подтверждающих земных примеров является идентификация галита в Долине Смерти инструментами на той же длине волны, что и THEMIS. [3] Дальнейшее исследование этих отложений с использованием эксперимента по получению изображений высокого разрешения (HiRISE) на орбитальном аппарате Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) показало, что особенности представляют собой светлые и неправильной формы трещины, залегающие над небольшими, деградировавшими кратерами. [3] Спектры с компактного разведывательного спектрометра визуализации (CRISM) на MRO также использовались для сравнения в лабораторных экспериментах, чтобы объяснить невыразительный наклон, наблюдаемый в данных THEMIS. Известные минералы на Земле были протестированы, чтобы увидеть, воспроизводят ли они те же самые отчетливые спектры THEMIS. Было установлено, что пирит не является возможным соответствием для минеральных отложений на Марсе. Смеси базальтовых потоков, содержащие галит, воспроизводили спектры в некоторых случаях, подкрепляя вывод о том, что эти спектры THEMIS, а следовательно, и отложения, являются хлоридными. [4] Однако наиболее окончательные доказательства того, что это на самом деле отложения хлоридов, будут получены в результате наблюдений in situ на поверхности Марса. [1]

Терра Сиренум

Terra Sirenum — это регион в южных высокогорьях Марса [5] (приблизительно на 38,8° ю.ш., 221° в.д.), отличительной чертой которого является более высокая яркость по сравнению с типичными фоновыми почвами. [1] Он представляет особый интерес, поскольку является местом наибольшего регионального появления хлоридов. [6] [7] Одно исследование интерпретировало шесть регионов отложений хлоридов (10–50 км2 ) на самых низких топографических уровнях межкратерного бассейна (300–400 км) как отдельные солончаки. Соединительные каналы между солончаками свидетельствуют об общем происхождении, таком как испарение воды. [6] Сравнение этих солончаков с наблюдаемыми на Земле, такими как в пустыне Атакама, дополнительно подтверждает гипотезу о формировании из-за испарения. [8] Используя данные CRISM, это исследование также обнаружило, что филлосиликаты на краях кратеров и в окружающих выбросах находятся рядом с хлоридами. [6] Другое исследование также обнаружило, что филлосиликаты расположены близко к хлоридам с помощью CRISM, а также THEMIS. [5] Филлосиликаты также предоставляют доказательства водных процессов, происходящих в Нойский период. [9] Оба исследования определили, что филлосиликаты отложились первыми. [5] [8]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Остерлоо, ММ; и др. (2010). «Геологический контекст предполагаемых хлоридсодержащих материалов на Марсе». Журнал геофизических исследований . 115 (E10): E10012. Bibcode : 2010JGRE..11510012O. doi : 10.1029/2010JE003613.
  2. ^ ab Goodall, Timothy M.; et al. (2000). «Поверхностные и подповерхностные осадочные структуры, созданные солевыми корками». Sedimentology . 47 (1): 99–118. Bibcode : 2000Sedim..47...99G. doi : 10.1046/j.1365-3091.2000.00279.x. S2CID  140700644.
  3. ^ abcde Osterloo, MM; et al. (2008). "Хлоридсодержащие материалы в южных высокогорьях Марса" (PDF) . Science . 319 (5870): 1651–1654. Bibcode :2008Sci...319.1651O. doi :10.1126/science.1150690. PMID  18356522. S2CID  27235249. Архивировано из оригинала (PDF) 22.09.2017 . Получено 30.09.2019 .
  4. ^ Jensen, HB; Glotch, TD (2011). "Исследование спектрального характера ближнего инфракрасного диапазона предполагаемых марсианских хлоридных отложений". Журнал геофизических исследований . 116 : E00J03. Bibcode : 2011JGRE..116.0J03J. doi : 10.1029/2011JE003887 .
  5. ^ abc Глотч, TD; и др. (2010). «Распределение и образование хлоридов и слоистых силикатов в Терра Сиренум, Марс». Письма о геофизических исследованиях . 37 (16): н/д. Бибкод : 2010GeoRL..3716202G. дои : 10.1029/2010GL044557 . S2CID  128511744.
  6. ^ abc Давила, Альфонсо; и др. (2011). «Большой осадочный бассейн в регионе Терра Сиренум южного нагорья». Икар . 212 (2): 579–589. Бибкод : 2011Icar..212..579D. дои : 10.1016/j.icarus.2010.12.023.
  7. ^ Murchie, Scott L.; et al. (2009). "Синтез марсианской водной минералогии после 1 года наблюдений за Марсом с Mars Reconnaissance Orbiter" (PDF) . Журнал геофизических исследований . 114 (E2): E00D06. Bibcode :2009JGRE..114.0D06M. doi :10.1029/2009JE003342.
  8. ^ ab Pueyo, Juan Jose; et al. (2001). "Неогеновые эвапориты в пустынных вулканических средах: пустыня Атакама, север Чили". Sedimentology . 48 (6): 1411–1431. Bibcode :2002Sedim..48.1411P. doi :10.1046/j.1365-3091.2001.00428.x. S2CID  130707280.
  9. ^ Бибринг, Жан-Пьер и др. (2006). «Глобальная минералогическая и водная история Марса, полученная из данных OMEGA/Mars Express». Science . 312 (5772): 400–404. Bibcode :2006Sci...312..400B. doi :10.1126/science.1122659. PMID  16627738.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Хлоридсодержащие_месторождения_на_Марсе&oldid=1188271873"