Mars Expressin OMEGA-instrumentti lisää yksityiskohtia Candor Chasmaan. Kuvan luotto: ESA Klikkaa suuremmaksi
Aiempien havaintojen perusteella Marsin on täytynyt suorittaa vesiohjatut prosessit, jotka jättivät allekirjoituksensa pintarakenteissa, kuten kanavajärjestelmissä ja merkkejä voimakkaasta vesieroosiosta. Tällaiset havainnot eivät kuitenkaan välttämättä tarkoita nestemäisen veden vakaata läsnäoloa pinnalla pitkiä aikoja Marsin historian aikana.
OMEGA: n keräämät tiedot paljastavat yksiselitteisesti tiettyjen pintamineraalien esiintymisen, mikä merkitsee suurten määrien nestemäisten vesien pitkäaikaista läsnäoloa planeetalla.
Nämä 'hydratoidut' mineraalit, ns. Koska ne sisältävät vettä kiteisessä rakenteessaan, tarjoavat selvän 'mineralogisen' kuvan veteen liittyvistä prosesseista Marsissa.
18 kuukauden havaintojen aikana OMEGA on kartoittanut melkein koko planeetan pinnan, yleensä yhden ja viiden kilometrin tarkkuudella, ja joidenkin alueiden resoluutio on alle.
Laite havaitsi kahden erilaisen hydratoitujen mineraaliluokkien, "fyllosilikaatit" ja "hydraatit sulfaatit", pinnalla eristetyillä mutta suurilla alueilla.
Molemmat mineraalit ovat seurausta kivien kemiallisesta muutoksesta. Niiden muodostumisprosessit ovat kuitenkin hyvin erilaisia ja viittaavat eri ympäristöolosuhteiden jaksoihin planeetan historiassa.
Fyllosilikaatit, ns. Niille ominaisen rakenteensa vuoksi ohuissa kerroksissa ('phyllo' = ohut kerros), ovat muinaisten mineraalien (magneettiset mineraalit) muutostuotteita, jotka ylläpitävät pitkäaikaista kosketusta veden kanssa. Esimerkki fyllosilikaatista on savi.
OMEGA havaitsi fyllosilikaatit pääasiassa Arabian Terra-, Terra Meridiani-, Syrtis Major-, Nili Fossae- ja Mawrth Vallis -alueilla tummien kerrostumien tai erodioituneiden paljastumien muodossa.
Hydratut sulfaatit, OMEGA: n havaitsema toinen tärkein hydratoitujen mineraalien luokka, ovat myös vesipitoisia mineraaleja. Toisin kuin fyllosilikaatit, jotka muodostuvat muuttumattomina kivinä, hydratoituneet sulfaatit muodostuvat talletuksina suolaisesta vedestä; useimmat sulfaatit tarvitsevat happaman vesiympäristön muodostamiseksi. Ne havaittiin kerroskerrostumina Valles Marinerisissa, pidennetyt paljastetut esiintymät Terra Meridianiissa ja tummien dyynien sisällä pohjoisnapaisessa korkissa.
Milloin tapahtui pinnan kemiallinen muutos, joka johti hydratoitujen mineraalien muodostumiseen? Missä vaiheessa Marsin historiaa vesi seisoi suurina määrinä pinnalla? OMEGAn tutkijat yhdistivät tietonsa muista välineistä saatuihin tietoihin ja ehdottivat todennäköistä skenaariota tapahtuneesta.
"Havaitsemamme savirikkaat, fylisosilikaattimaastot syntyivät muuttamalla pintamateriaaleja jo varhaisimmissa Marsin aikoina", sanoo OMEGA: n päätutkija Jean-Pierre Bibring.
”Muutetun materiaalin on täytynyt haudata seuraavilla laavavirtauksilla, joita havaitsemme täplikäsien ympärillä. Sitten materiaali olisi altistunut eroosioille tietyissä paikoissa tai kaivettu muuttuneesta kuoresta meteoriittisten vaikutusten avulla ”, Bibring lisää.
Ympäröivän geologisen kontekstin analysointi yhdistettynä olemassa oleviin kraattereiden laskentatekniikoihin Marsin pintaominaisuuksien suhteellisen iän laskemiseksi asettaa fylisosilikaattien muodostumisen Noachian varhaisen aikakaudella, voimakkaan kraatterikauden aikana. Noachian aikakausi, joka kestää planeetan syntymästä noin 3,8 tuhatta miljoonaa vuotta sitten, on ensimmäinen ja muinaisin kolmesta Marsin geologisesta aikakaudesta.
"Varhaisen aktiivisen hydrologisen järjestelmän on täytynyt olla läsnä Marsilla suuren määrän savien tai fyllosilikaattien määrän huomioon ottamiseksi, jonka OMEGA on havainnut", Bibring sanoo.
Pitkäaikainen kosketus nestemäiseen veteen, joka johti fylisilikaatin muodostumiseen, olisi voinut olla olemassa ja olla vakaa Marsin pinnalla, jos ilmasto oli riittävän lämmin. Vaihtoehtoisesti koko muodostumisprosessi olisi voinut tapahtua veden vaikutuksella lämpimässä, ohuessa kuoressa.
OMEGA: n tiedot osoittavat myös, että sulfaattiesiintymät eroavat fyllosilikaattisista ja ovat muodostuneet niiden jälkeen. Muodostukseen sulfaatit eivät tarvitse erityisen pitkäaikaisesti nestemäistä vettä, mutta veden on oltava siellä ja sen on oltava happamaa.
Näiden kahden erityyppisen hydratoidun mineraalin havaitseminen ja kartoittaminen viittaa kahteen tärkeään ilmastotapahtumaan Marsin historiassa: varhainen? Noachian? kostea ympäristö, jossa fylisilikaatit muodostuivat, jota seurasi happamampi ympäristö, jossa sulfaatit muodostuivat. Nämä kaksi jaksoa erottivat Marsin ilmastollinen muutos.
”Jos tarkastelemme tämän päivän todisteita, aikakausi, jolloin Mars olisi voinut olla asuttava ja kestävä elämä, olisi varhainen noakialainen, jonka jäljittävät fyllosilikaatit, ei sulfaatit. Kartoitetut savimineraalit voisivat silti säilyttää jälkiä mahdollisesta biokemiallisesta kehityksestä Marsilla ”, Bibring toteaa.
Alkuperäinen lähde: ESA-portaali
