Залив Йеллоунайф, Марс
Геологическая особенность залива Йеллоунайф, известная как Шалер, — обнажение породы демонстрирует выраженную косую слоистость, что указывает на наличие потоков воды.

Залив Йеллоунайф — геологическое образование в кратере Гейла на планете Марс . Марсоход NASA Mars Science Laboratory , названный Curiosity , прибыл в низменную впадину 17 декабря 2012 года, 125 солов , или марсианских дней, в свою запланированную миссию на 668 солов на планете. Основными целями миссии Mars Science Laboratory были оценка потенциальной обитаемости планеты и того, способна ли марсианская среда поддерживать жизнь . [1]

Место было выбрано после тщательного изучения региона предыдущими миссиями. Mars Reconnaissance Orbiter наблюдал морфологические особенности, созданные присутствием жидкой воды , что предполагает наличие древнего озера, которое могло поддерживать микробную жизнь . Геологическая впадина получила свое название от города Йеллоунайф , столицы Канадских Северо-Западных Территорий , [2] в честь 4-миллиардной породы в регионе, окружающем город, что соответствует приблизительному возрасту обнаруженной породы в кратере Гейла. [3]

Кратер Гейла

Путь Curiosity от Брэдбери - Лэндинг до залива Йеллоунайф и геологические путевые точки по пути.

Залив Йеллоунайф — это 5-метровая геологическая впадина, расположенная в большом ударном кратере, известном как кратер Гейла . Кратер расположен на Марсе недалеко от северо-западной части четырехугольника Эолида, к югу от экватора планеты . Центральная особенность кратера — гора высотой 5,5 км (18 000 футов), называемая Эолид Монс , также известная как гора Шарп. Геологические единицы внутри кратера предлагают широкий диапазон относительных возрастов удара и предоставляют подробную геологическую историю деятельности внутри кратера.

Кратер Гейла — место посадки марсохода Mars Science Laboratory, который был запущен с мыса Канаверал 26 ноября 2011 года и приземлился на месте, обозначенном как Bradbury Landing 6 августа 2012 года. [4] Марсоход оснащен более продвинутым набором инструментов, чем когда-либо приземлявшийся на внеземной планете, что идеально подходит для оценки геологии целевых регионов. От точки посадки Curiosity проехал полкилометра на северо-восток к низменной впадине. Более плоский и более светлоокрашенный регион, чем предыдущий рельеф, этот регион был обозначен как залив Йеллоунайф. Главным приоритетом миссии для команды Mars Science Laboratory было получение 360-градусного цветного панорамного изображения этого региона. Это изображение затем должно было использоваться для выбора мест бурения образцов горных пород, Джона Клейна и Камберленда, взятых из залива Йеллоунайф. [2]

Обитаемость

Залив Йеллоунайф — три пласта горных пород: Гленелг, Джиллеспи-Лейк и Шипбед ( марсоход Curiosity ).

Условия на Марсе в течение его первого миллиарда лет кардинально отличались от современных. Были ли условия когда-то пригодными для жизни, во многом зависит от содержания летучих веществ, в частности воды (H 2 O) и углекислого газа (CO 2 ), на поверхности. Самым большим источником доказательств присутствия этих летучих веществ являются наблюдения за морфологией поверхности. [5] Предыдущие наблюдения кратера Гейла показывают, что слои, обнаженные в заливе Йеллоунайф, скорее всего, являются эквивалентами конуса выноса или склона, такими как озерные отложения. Curiosity использовал свои инструменты ChemCam и Mastcam для анализа химии и слоистости геологического обнажения, обозначенного как Шалер. [6] Эта геологическая формация продемонстрировала особенности косой слоистости , явные индикаторы прошлых взаимодействий с водными потоками. Залив Йеллоунайф был выбран командой Mars Science Laboratory в качестве первого крупного места для исследования, поскольку было сделано предположение, что обнаженные слои являются неглубокими речными - озерными отложениями. Считается, что эти водные среды сохраняют свидетельства палеообитаемости и потенциально земные микроорганизмы, способные разрушать горные породы и минералы для получения энергии, известные как хемолитоавтотрофы . [7]

До прибытия Curiosity на Марс все датирование возраста поверхности Марса проводилось с помощью относительных методов, использующих геоморфологию и методы подсчета кратеров , чтобы определить предполагаемый возраст слоев горных пород. Команда Mars Science Laboratory использовала марсоход для сбора образцов из аргиллита в заливе Йеллоунайф, затем, используя масс-спектрометр , из пакета инструментов Sample Analysis at Mars (SAM) измерила изотопы аргона для абсолютной радиометрической даты элемента породы и приблизительного возраста его выхода на поверхность. [8] Возраст породы на дне озера был датирован 4 миллиардами лет и был обнажен ветровой эрозией между 30 и 110 миллионами лет назад, что дало нам первый абсолютный возраст породы на другой планете. [9] Тем не менее, более идеальным местом для поиска доказательств жизни на Марсе был бы элемент, обнаженный совсем недавно, всего миллион лет или меньше, поэтому он мог бы лучше сохраниться от жесткой поверхностной радиации. [10]

Возможные доказательства существования древних микробов

Исследование Норы Ноффке показало, что пласты песчаника, связанные с озером Джиллеспи, кажутся похожими на микробно-индуцированные осадочные структуры (MISS), обнаруженные на Земле, и выдвинуло гипотезу, что они могут быть результатом древних микробных матов. [11] Однако научная группа Curiosity пришла к выводу, что эти особенности не имеют биологического происхождения и, скорее всего, были сформированы эрозией или абразией песка, переносимого водой. [12]

Геология залива Йеллоунайф

Поперечный разрез трех осадочных пластов, слагающих формацию залива Йеллоунайф, а также места бурения образцов горных пород Джона Клейна и Камберленда.

Основной состав большинства земных тел в нашей солнечной системе — магматические породы , но уже давно предполагается, что осадочные породы существуют в большом количестве на Марсе, как и на Земле. [13] Марсоход Curiosity подтвердил наличие осадочных пород, состоящих из мелко-, средне- и крупнозернистого песчаника базальта . Это обнажение имеет толщину около 5,2 м (17 футов) и разделено на три уникальных слоя. Снизу вверх эти слои были обозначены: Sheepbed Member (толщиной 1,5 м (4,9 фута)), Gillespie Lake Member (толщиной 2,0 м (6,6 фута)), и Glenelg Member (толщиной 1,7 м (5,6 фута)); совокупность слоев известна как формация залива Йеллоунайф. [14]

Активная эрозия, приписываемая как эоловым , так и речным событиям, привела к выветриванию пласта озера Джиллеспи, обнажив лежащий под ним слой Шипбед и создав топографическую ступеньку, наблюдаемую на снимках HiRISE с Mars Reconnaissance Orbiter . Дно озера Джиллеспи выглядит массивным и состоит из плохо отсортированных, угловатых или хорошо округлых зерен, которые составляют пластообразный песчаник- базальт . Эти характеристики дополнительно подтверждают модель речного переноса и осаждения. [11]

Именно из слоя Шипбед Curiosity взял два образца из осадочной породы аргиллита . Эти образцы были названы Джоном Клейном и Камберлендом и были, соответственно, вторым и третьим образцами, извлеченными Curiosity из марсианского реголита . [1] Первый из них представлял собой эоловое отложение, названное Рокнест, отобранное в районе в 60 м (200 футов) к западу от залива Йеллоунайф. Два образца были пробурены на расстоянии 3 м (9,8 фута) друг от друга и в пределах 10 см (3,9 дюйма) от одного и того же стратиграфического уровня.

Образцы Джона Кляйна и Камберленда

Место взятия проб для бурения Curiosity выбрано в районе Джона Клейна .

Curiosity использовал ряд различных инструментов в попытках оценить минералогию аргиллита, отобранного из слоев Шипбед. CheMin XRD, Mastcam, Chemcam, альфа-частичный рентгеновский спектрометр (APXS) и Mars Hand Lens Imager (MAHLI) были использованы для получения максимально полной картины химии и минералогии двух образцов, которые были использованы для описания региона в целом. [15]

Было обнаружено, что большое количество филлосиликатов , глинистых минералов, таких как смектит , являются основными компонентами в двух образцах. [16] Глинистые минералы являются водными алюминиевыми филлосиликатами и образуются только в присутствии воды, что еще раз подтверждает утверждение о том, что в этом регионе когда-то существовало древнее кратерное озеро. Также были обнаружены другие силикаты , такие как богатый магнием конечный член оливина, называемый форстеритом , пижонитом , плагиоклазом , авгитом , клинопироксеном и ортопироксеном . Все эти обнаруженные минералы указывают на потенциальный мафический источник происхождения отложений. [15] [16]

После залива Йеллоунайф

После того, как основная цель Mars Science Laboratory — установить, могла ли существовать на Марсе пригодная для жизни палеосреда, была достигнута в заливе Йеллоунайф, группа ученых NASA направила Curiosity из формации залива Йеллоунайф к первоначальному пункту назначения — горе Шарп , которая возвышается на 5,5 км (3,4 мили) от основания кратера Гейла . [17] 4 июля 2013 года Curiosity выехал из кратера Гленелг и начал свое 8-километровое (5 миль) путешествие к горе Шарп . Ученые ASA подсчитали, что на завершение этого путешествия марсоходу потребуется год. [18]

Ссылки

  1. ^ ab McLennan, SM (24 января 2014 г.). "Элементная геохимия осадочных пород залива Йеллоунайф, кратер Гейла, Марс" (PDF) . Science . 343 (6169): 1244734. Bibcode :2014Sci...343C.386M. doi :10.1126/science.1244734. hdl : 1885/35088 . PMID  24324274. S2CID  36866122.
  2. ^ ab Лейферт, Харви. «Curiosity находит древнюю обитаемую среду в кратере Гейл на Марсе». ЗЕМЛЯ.
  3. ↑ Dovarganes, D (14 августа 2012 г.). «Yellowknife в восторге от названия места посадки NASA на Марсе». CBS . Получено 7 мая 2014 г.
  4. ↑ Кремер, Кен. «Curiosity празднует первое марсианское Рождество в заливе Йеллоунайф».
  5. ^ Squyres, SW (август 1994). «Ранний Марс: насколько теплый и насколько влажный?». Science . 256 (5173): 744– 749. Bibcode :1994Sci...265..744S. doi :10.1126/science.265.5173.744. PMID  11539185. S2CID  42990478.
  6. ^ Вебстер, Гай (11 декабря 2012 г.). «Марсоход Curiosity приближается к заливу Йеллоунайф». Mission News . NASA . стр. 1 . Получено 4 апреля 2014 г. .
  7. ^ Гротцингер, Дж. П. (январь 2014 г.). «Обитаемость, тафономия и поиск органического углерода на Марсе». Science . 343 (6169): 386– 7. Bibcode :2014Sci...343..386G. doi : 10.1126/science.1249944 . PMID  24458635.
  8. ^ Фарли, KA (2014). "Радиометрическое и экспозиционное датирование возраста марсианской поверхности K in situ." (PDF) . Science . 343 (6169): 1247166. Bibcode :2014Sci...343F.386H. doi :10.1126/science.1247166. PMID  24324273.
  9. ^ Керр, РА (декабрь 2013 г.). «Новые результаты отправляют марсоход на поиски древней жизни». Science . 342 (6164): 1300– 1. Bibcode :2013Sci...342.1300K. doi :10.1126/science.342.6164.1300. PMID  24337267.
  10. ^ Хасслер, Д.М. (январь 2014 г.). «Радиационная среда поверхности Марса, измеренная с помощью марсохода Curiosity Марсианской научной лаборатории» (PDF) . Science . 343 (6169): 1244797. Bibcode :2014Sci...343D.386H. doi :10.1126/science.1244797. hdl :1874/309142. PMID  24324275.
  11. ^ ab Nora, Noffke (14 февраля 2015 г.). «Древние осадочные структуры в ячейке озера Джиллеспи возрастом <3,7 млрд лет, Марс, которые напоминают макроскопическую морфологию, пространственные ассоциации и временную последовательность в земных микробиолитах». Astrobiology . 15 (2): 169– 192. Bibcode :2015AsBio..15..169N. doi :10.1089/ast.2014.1218. PMID  25495393.
  12. ^ Бонтемпс, Джонни (2015-01-30). «Окаменелости Марса? Команда марсохода Curiosity подвергает сомнению отчет о потенциальных следах микробов». Space.com . Получено 2025-02-06 .
  13. ^ Малин, MC (декабрь 2000 г.). «Осадочные породы раннего Марса». Science . 290 (5498): 1927– 37. Bibcode :2000Sci...290.1927M. doi :10.1126/science.290.5498.1927. PMID  11110654.
  14. ^ Гротцингер, Дж. П. и др. (9 декабря 2013 г.). «Пригодная для обитания флювио-озёрная среда в заливе Йеллоунайф, кратер Гейла, Марс» (PDF) . Science . 343 (6169): 1242777. Bibcode :2014Sci...343A.386G. doi :10.1126/science.1242777. PMID  24324272.
  15. ^ ab Vaniman, DT (24 января 2014 г.). «Минералогия аргиллита в заливе Йеллоунайф, кратер Гейла, Марс» (PDF) . Science . 343 (6169): 1243480. Bibcode :2014Sci...343B.386V. doi :10.1126/science.1243480. PMID  24324271.
  16. ^ ab Ming, DW (24 января 2014 г.). «Летучие и органические составы осадочных пород в заливе Йеллоунайф, кратер Гейла, Марс» (PDF) . Science . 343 (6169): 1245267. Bibcode :2014Sci...343E.386M. doi :10.1126/science.1245267. PMID  24324276.
  17. ^ Kolawole, E. "Жизнь Curiosity на Марсе: хронология миссии Mars Science Laboratory". The Washington Post . Получено 2 апреля 2014 г.
  18. ^ Кремер, Кен. "Марсоход Curiosity отправляется в эпическое путешествие к горе Шарп". Universe Today . Получено 4 апреля 2014 г.

Медиа, связанные с заливом Йеллоунайф, Марс на Wikimedia Commons

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Yellowknife_Bay,_Mars&oldid=1274288788"