Omituinen ominaisuus Marsin pinnalla on saanut tutkijat arvaamaan sen alkuperästä. Se on mineraalin pintakerrostuma, joka on yleisempi planeettojen sisätiloissa. Uusi tutkimus osoittaa, että antiikin räjähtävä tulivuori toi todennäköisesti tämän sisämineraalin pinnalle.
Nili Fossae sijaitsee Syrtisin pääalueella Marsilla. Se on lähellä Isidis Planitiaa, valtavaa tasangoa Marsin iskualueen sisällä. Nili Fossae on mielenkiintoinen alueen mineraaliesiintymien takia, ja mitä nämä talletukset kertovat meille Marsista. Erityisesti se sisältää suuren mineraalioliviinin talletuksen, jota tyypillisesti esiintyy planeettojen sisäosissa.
Kysymys, johon tämä tutkimus yritti vastata, on kuinka oliviini löysi tiensä pintaan?
Oliviini sisällä
Oliviini itsessään ei ole harvinaista tai merkittävää. Itse asiassa se on maan vaipan pääosa. Se ei ole harvinaista myös Marsissa. Sana oliviini kattaa todella ryhmän mineraaleja, jotka ovat hyvin samankaltaisia. Ensinnäkin ne ovat kaikki vihertäviä, mikä selittää oliivin ”oliivin”.
Niitä löytyy muista kivistä, jotka ovat pohjimmiltaan jäähdytettyjä, jähmettyneitä laavia.
Tätä silmällä pitäen tämän artikkelin otsikko voi vaikuttaa melko itsestään selvältä. Tietysti tämä oliviinitalletus tuli tulivuoresta. Kuinka muuten se olisi päässyt pintaan vaipasta? Mutta tiede on kyse yksityiskohdista. Milloin tarkalleen, Marsin historiassa tämä oliviini oli tallettanut tulivuori? Missä tilanteessa se tapahtui, ja oliko se osa suurempia tapahtumia, jotka muovasivat Marsia? Millainen vulkaaninen tapahtuma sen loi?
Nämä kysymykset ja kyseisen oliviiniesiintymän koko tekevät tutkimuksen mielenkiintoiseksi.
Tutkimus on Brownin yliopistosta, Providence, Rhode Island. Kirjoittajat ovat grad-opiskelijat Christopher Kremer ja Michael Bramble sekä professori John Mustard Brownin yliopiston maapallon, ympäristön ja planeettatieteiden laitokselta. Lehden nimi on ”laajalle levinnyt oliviinirikas tuhkavarasto Marsilla”, ja se julkaistaan Geology-lehdessä.
Mineral Nerds
On olemassa tietyn tyyppinen henkilö, joka on erittäin kiinnostunut mineraaleista. Mineraalien tutkimus on kaikkea muuta kuin epätavallista, yliopistollisen kampuksen kaukaiseen nurkkaan kohdistuvaa epäsosiaalista pakkomiellea, ja mineraalien tutkimus on rakennusaine planeettatieteessä. Ilman ymmärrystämme mineraaleista, meillä ei ole toivoa yhdistää maan historiaa. Olisimme tietämättömiä myös kaikista muista aurinkokunnan planeetoistamme ja myös asteroideista ja meteoriiteista.
Marsin suhteen mineraalien ymmärtämisen merkitystä ei voida korostaa liikaa. Näkymämme mineraalityypit, missä näemme ne ja miten he sinne pääsivät, ovat kaikki vihjeitä Marsin ymmärtämiselle. Ja kun tutkijat havaitsevat epätavallisen mineraaliesiintymän siellä, he haluavat tietää miten se pääsi sinne.
Marsin palapeli
Mars on palapeli. Emme ole läheskään valmistamassa sitä, mutta pala palalta olemme alkaneet ymmärtää tuon planeetan historiaa. Erityisesti haluamme tietää, oliko se koskaan asuttava, ja jos se voisi vielä olla kotona mikroskooppisessa elämässä. Näihin kysymyksiin ei oikeastaan voida vastata suoraan: ne on paljastettava täyttämällä Marsin palapeli.
Tämä epätavallinen oliviinitalletus on yksi palapelin palasista.
Tämä oliviinitalletus löydettiin ensimmäisen kerran vuonna 2003 ja esiteltiin Science-lehdessä. Lehti ilmoitti löytäneensä 30 000 neliökilometrin alueen, jossa oli noin 30% oliviinia.
Alue on merkittävä sen geologisen muodostumisen vuoksi. Se on alue, jota kutsutaan grabeeneiksi. Grabeenit ovat laaksoja, joiden molemmilla puolilla on teräviä jyrkänteitä, jotka johtuvat maapallon siirtymiä alaspäin.
Tuossa alkuasiakirjassa kirjoittajat sanoivat, että "tämän alueen törmäysvaurio on paljastanut oliviinirikkaita maakerroksia". Vuosien mittaan muut tutkijat ovat keksineet muita mahdollisia selityksiä. Jotkut ovat ehdottaneet huonoa laavavirtausta. Toiset ovat ehdottaneet, että oliviini upotettiin massiivisen iskun vaikutuksesta. Ehkä sama vaikutus, joka loi valtavan Isidis-altaan, jossa talletus sijaitsee.
Tämä uusi tutkimus kertoo, että oliviini talletettiin räjähtävässä tulivuoressa.
Tulivuoren räjähdykset
Suurimmalle osalle tulivuori on tulivuori. Mutta on olemassa erityyppisiä. Yksi tyyppi on nimeltään räjähtävä vulkanismi.
"Tämä on yksi konkreettisimmista todisteista vielä ajatukselle, että räjähtävä tulivuori oli yleisempää varhaisessa Marsissa", kertoi Christopher Kremer, Brownin yliopiston jatko-opiskelija.
Räjähtävä tulivuori tapahtuu, kun magma sisältää liuenneita kaasuja, kuten vesihöyryä. Tämä liuennut kaasu luo paljon paineita magmaan ja kun yläkivi ei kestä painetta, se räjähtää. Tämä räjähdys lähettää ilmaan valtavan määrän tulista tuhkaa ja laavaa.
Koska räjähtävä vulkaanisuus vaatii vesihöyryä, tutkijoiden mielestä tämäntyyppinen tulivuoren räjähdys tapahtui varhain Marsin elämässä, kun ympärillä oli enemmän vettä. Ajan myötä Mars menetti vedensä, ja tulivuoren toiminta olisi ollut vähemmän räjähtävää. Se olisi korvattu niin sanotulla effusive vulkanismissa, joka on lempeämpää ja saa laavan virtaamaan pinnan yli sen sijaan, että se räjähtää ilmaan.
Kremerin mukaan Marsin historiassa on paljon todisteita tällaisesta vulkaanisesta vaiheesta, kun taas todisteita aikaisemmasta räjähtävästä vaiheesta ei ole niin helppo löytää, etenkin kiertoradalla.
"Ymmärtää, kuinka tärkeä räjähtävä tulivuori oli varhaisessa Marsissa, on viime kädessä tärkeää, jotta ymmärretään Marsin magman vesibudjettia, pohjaveden runsautta ja ilmakehän paksuutta", Kremer sanoi.
Orbital Eyes on Mars
Toistaiseksi kaikkien tutkijoiden on tutkittava tätä talletuksia kiertoradalla. Kremer ja hänen kollegansa käyttivät NASA: n Mars Reconnaissance Orbiterin (MRO) korkearesoluutioisia kuvia alueen geologian yksityiskohtaiseen tutkimukseen. Kuten Kremer sanoi lehdistötiedotteessa, he ottivat toisenlaisen otteen tutkiessaan aluetta.
"Tämä työ poikkesi metodologisesti siitä, mitä muut ihmiset ovat tehneet, tarkastelemalla tämän kallioperän muodostavien maastojen fyysistä muotoa", Kremer sanoi. “Mikä on sen muodostavien kerrosten geometria, paksuus ja suunta. Havaitsimme, että räjähtävä tulivuori ja tuhkan selitys merkitsevät kaikki oikeat ruudut, kun taas kaikki vaihtoehtoiset ideat siitä, mitä tämä kerrostuma saattavat olla eri mieltä useista tärkeistä suhteista sen kanssa, mitä havaitsemme kiertoradalta. "
Yksi niistä asioista, jotka erottavat tämän talletuksen muista heijastavista laavavirtausalueista, on itse laavan jakautuminen. Vaikka effuusiovirtaus levittäisi pohjimmiltaan nestemäistä kiviä pinnan yli, missä se yhdistyisi matalalla olevilla alueilla, tämä kerrostuma on pitkissä jatkuvissa kerroksissa laaksojen, kraaterien, kukkuloiden ja muiden ominaisuuksien päällä. Kremerin mukaan tämä on paljon johdonmukaisempaa tuhkan laskeutumisen räjähdysmäisestä purkauksesta kuin laavavirtauksen kanssa.
Jatkuva talletus sulkee pois myös vaikutusskenaarion. Isidiksen aiheuttama Isidis-isku ei ole voinut luoda niin yhtenäistä tuhkassa. Tuhka kerrostuu myös joidenkin Isidis-iskun aiheuttamien ominaisuuksien päälle.
Itse oliviinin tila sulkee pois vaikutusskenaarion. Oliviini osoittaa jatkuvaa ja laaja-alaista kosketusta veden kanssa. Oliviini muuttui tuolla kosketuksella, paljon enemmän kuin muut Marsissa olevat oliviinit. Kirjoittajat väittävät, että vain tämän oliviinin mielestä on järkevää tuhkan pudotuksesta, koska tuhka on paljon huokoisempaa kuin muut kivet, ja sen avulla vesi olisi päässyt kosketukseen oliviinin kanssa.
Voiko Rover ratkaista palapelin?
On vaikea olla täysin varma jostakin, jota voit tutkia vain kiertoradalta. Onneksi roveria johdetaan tällä tavalla.
Vuonna 2020 NASA: n Mars 2020 -rover julkaistaan matkalla Marsiin. Sen laskeutumispaikka? Jezero-kraatteri, joka on oliviiniesiintymän sisällä. Roverille on avoimia oliviinialueita, ja vaikuttaa siltä, että vuoden 2020 rover tutkii sitä.
"Mielenkiintoista on, että näemme pian, jos olen oikeassa vai väärin", Kremer sanoi. ”Joten se on pieni hermo rypytys, mutta jos se ei ole tuhkaa, siitä tulee todennäköisesti jotain paljon outoa. Se on yhtä hauskaa, ellei enemmän. "
"Yksi Mars 2020: n kymmenestä parhaasta löytöstä tulee selvittämään, mikä tämä oliviinia kantava yksikkö on", Kremerin neuvonantaja Mustard sanoi. "Se on asia, josta ihmiset kirjoittavat ja puhuvat pitkään."
Kun tiedämme, kuinka tämä oliviinipulmapala sopii, tiedämme jotain Marsin räjähtävän tulivuuden aikakaudelta. Laajentamalla tiedämme jotain muinaisesta Marsin vedestä. Jatkossa tiedämme jotain muinaisesta Marsin ilmapiiristä. Sieltä tiedämme jotain Marsin asettavuudesta.
Eikö palapelit ole hauskoja?
