Chloridové vklady na Marsu - Chloride-bearing deposits on Mars

Umístění ložisek obsahujících chloridy (černé) překrývající se na a Laserový výškoměr Mars Orbiter (MOLA) výšková mapa (stupně šedi). Vložení je z oblasti v Terra Sirenum zkoumané Davila et al. (2011). Barva představuje nadmořskou výšku určenou MOLA (červená je vyšší nadmořská výška, žlutá je nižší nadmořská výška).

Přes jižní vysočina z Mars, přibližně 640 stránek chlorid ložiska byla identifikována pomocí Zobrazovací systém tepelné emise (THEMIS). Tyto izolované nepravidelně tvarované skvrny (přibližný rozsah velikostí 0,33 - 1300 km2, s průměrnou velikostí 24 km2) byly datovány do starších geologických období na Marsu: Noachian (Před 4,5 - 3,5 miliardami let) a Hesperian (Před 3,5 - 2,9 miliardami let) období.[1] Na Zemi je známo, že chloridy se tvoří vodnými procesy.[2] Očekává se, že podobné procesy budou odpovědné za tvorbu chloridových usazenin na Marsu. Nález těchto ložisek je významný v tom, že poskytuje další důkazy o přítomnosti povrchu nebo podpovrchu voda na starověkém Marsu.[3]

Důležitost chloridů

Chloridy obsahují anion Cl− a jsou rozpustné ve vodě, což znamená, že poskytují důkazy o minulých vodných procesech, což pomáhá omezit typ prostředí v konkrétní oblasti. Na Zemi tvoří chloridy dva hlavní procesy: květenství a srážky. Zatímco na Zemi jsou tyto minerály vytvářeny ve více alkalickém prostředí, minerály na Marsu se tvoří z kyselějších tekutin a procesy jsou spojeny s čedičovým zvětráváním.[2] Klíčovou podobností mezi tvorbou chloridů na obou planetách je přítomnost vody. To je důležité, protože voda je nezbytná pro život na Zemi, a proto vede k hledání důkazů o životě na jiných planetách. Chloridy jsou zvláště zajímavé kvůli jejich potenciálu zachovat biologický podpis chemickou sedimentací. Kromě toho jejich přítomnost na celé jižní polokouli Marsu naznačuje, že jejich vznik byl důležitým procesem rané historie Marsu.[3]

Metody identifikace

Vlevo nahoře) Chloridové depozity jsou znázorněny modře, jak je pozoruje THEMIS v Terra Sirenum A) HiRISE obrázek černé skříňky v levém horním rohu B) HiRISE obrázek zobrazující polygonální zlomeniny (vložka Rámečku B v Rámečku A) C) HiRISE obrázek ukazující depozity chloridů překrývající se znehodnocené krátery (vložka pole C do pole A)

Chloridové soli byly identifikovány pomocí THEMIS na palubě 2001 Mars Odyssey orbiter. Spektrum získané z THEMIS ukazuje nevýrazný sklon v rozsahu vlnových čísel ~ 672 až 1475 cm−1.[1] Několik věcí popisuje tento spektrálně odlišný rys, a proto se dospělo k závěru, že je výsledkem usazenin nesoucích chloridy.[3] Jedním z takových podpůrných pozemských příkladů je identifikace halit v Údolí smrti nástroji na stejné vlnové délce jako THEMIS.[3] Další vyšetřování těchto vkladů pomocí Vědecký experiment s vysokým rozlišením (HiRISE) na Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) ukázal, že rysy jsou lehce tónované a nepravidelně tvarované zlomeniny překrývající malé degradované krátery.[3] Spektra z Kompaktní průzkumný zobrazovací spektrometr (CRISM) na MRO byl také použit pro srovnání v laboratorních experimentech k vysvětlení nevýrazného sklonu pozorovaného v datech THEMIS. Známé minerály na Zemi byly testovány, aby se zjistilo, zda reprodukují stejná odlišná spektra THEMIS. Pyrit bylo rozhodnuto, že to nebude možná shoda s ložisky minerálů na Marsu. Povodňový čedič směsi obsahující halit v některých případech reprodukovaly spektra, což posilovalo závěr, že toto spektrum THEMIS, a tedy i usazeniny, jsou chloridy.[4] Nejvýznamnější důkazy o tom, že se ve skutečnosti jedná o ložiska chloridů, však pocházejí z pozorování in situ na povrchu Marsu.[1]

Terra siréna

Terra siréna je oblast v jižní vysočině Marsu[5] (přibližně na 38,8 ° J, 221 ° V), s charakteristickým rysem vyššího jasu ve srovnání s typickými půdními půdami.[1] Je obzvláště zajímavý, protože se jedná o místo největšího regionálního výskytu chloridů.[6][7] Jedna studie interpretovala šest oblastí chloridových usazenin (10 - 50 km2) v nejnižších topografických úrovních mezi kráterové pánve (300 - 400 km) jako jednotlivé solné pláně. Spojení kanálů mezi solnými plošinami poskytuje důkazy o společném původu, jako je odpařování vody.[6] Porovnáním těchto solných plání s těmi, které byly pozorovány na Zemi, jako jsou ty v Poušť Atacama dále podporuje hypotézu formace v důsledku odpařování.[8]S využitím dat CRISM tato studie také pozorovala fylosilikáty na okrajích kráterů a na okolním ejectu, který se vyskytuje v blízkosti chloridů.[6] Další studie také zjistila, že fylosilikáty jsou blízko lokalizovány k chloridům s CRISM, stejně jako THEMIS.[5] Fylosilikáty také poskytují důkazy o vodných procesech probíhajících během noachiánského období.[9]Obě studie zjistily, že fylosilikáty byly uloženy jako první.[5][8]

Reference

  1. ^ A b C d Osterloo, M. M .; et al. (2010). „Geologický kontext navrhovaných materiálů nesoucích chloridy na Marsu“. Journal of Geophysical Research. 115 (E10): E10012. Bibcode:2010JGRE..11510012O. doi:10.1029 / 2010JE003613.
  2. ^ A b Goodall, Timothy M .; et al. (2000). "Povrchové a podpovrchové sedimentární struktury produkované solnými krustami". Sedimentologie. 47 (1): 99–118. Bibcode:2000Sedim..47 ... 99G. doi:10.1046 / j.1365-3091.2000.00279.x.
  3. ^ A b C d E Osterloo, M. M .; et al. (2008). „Materiály nesoucí chloridy na jižní vysočině Marsu“ (PDF). Věda. 319 (5870): 1651–1654. Bibcode:2008Sci ... 319.1651O. doi:10.1126 / science.1150690. PMID  18356522. S2CID  27235249.
  4. ^ Jensen, H.B .; Glotch, T.D. (2011). "Vyšetřování blízké infračervené spektrální povahy domnělých depozitů chloridu marťanského". Journal of Geophysical Research. 116: E00J03. Bibcode:2011JGRE..116.0J03J. doi:10.1029 / 2011JE003887.
  5. ^ A b C Glotch, T. D .; et al. (2010). "Distribuce a tvorba chloridů a fylosilikátů v Terra Sirenum, Mars". Dopisy o geofyzikálním výzkumu. 37 (16): n / a. Bibcode:2010GeoRL..3716202G. doi:10.1029 / 2010GL044557.
  6. ^ A b C Davila, Alfonso; et al. (2011). „Velká sedimnetární pánev v oblasti Terra Sirenum na jižní vysočině“. Icarus. 212 (2): 579–589. Bibcode:2011Icar..212..579D. doi:10.1016 / j.icarus.2010.12.023.
  7. ^ Murchie, Scott L .; et al. (2009). „Syntéza marťanské vodné mineralogie po 1 marťanském roce pozorování z Mars Reconnaissance Orbiter“ (PDF). Journal of Geophysical Research. 114 (E2): E00D06. Bibcode:2009JGRE..114.0D06M. doi:10.1029 / 2009JE003342.
  8. ^ A b Pueyo, Juan Jose; et al. (2001). „Neogenní výpary v pouštním vulkanickém prostředí: poušť Atacama, severní Chile“. Sedimentologie. 48 (6): 1411–1431. Bibcode:2002Sedim..48.1411P. doi:10.1046 / j.1365-3091.2001.00428.x.
  9. ^ Bibring, Jean-Pierre; et al. (2006). „Globální mineralogická a vodná historie Marsu odvozená z údajů OMEGA / Mars Express“. Věda. 312 (5772): 400–404. Bibcode:2006Sci ... 312..400B. doi:10.1126 / science.1122659. PMID  16627738.