Meridiani Planum - Meridiani Planum - Wikipedia

Meridiani Planum
MER-B-Descent Stage-med.jpg
Mars Exploration Rover Příležitost dívá se na jihozápad přes Meridiani Planum; v dálce je viditelná vyřazená zadní skořápka a padák.
Souřadnice0 ° 12 'severní šířky 357 ° 30 'východní délky / 0,2 ° S 357,5 ° V / 0.2; 357.5Souřadnice: 0 ° 12 'severní šířky 357 ° 30 'východní délky / 0,2 ° S 357,5 ° V / 0.2; 357.5
Hematit vklady v Meridiani Planum mapované z oběžné dráhy, s Příležitost rover stopa přistání elipsa
Skalní expozice blízko Kráter Beagle, poté, co byl zem s Příležitost 's KRYSA

Meridiani Planum je rovina ležící 2 stupně jižně od Mars rovník (se středem v 0 ° 12 'severní šířky 357 ° 30 'východní délky / 0,2 ° S 357,5 ° V / 0.2; 357.5), v nejzápadnější části ostrova Terra Meridiani. Je hostitelem vzácného výskytu krystalů šedé hematit. Na Země, hematit se často tvoří v horké prameny nebo ve stojatých bazénech voda; mnoho vědců proto věří, že hematit v Meridiani Planum může svědčit o starých horkých pramenech nebo o tom, že prostředí obsahovalo kapalnou vodu. Hematit je součástí vrstvené vrstvy sedimentární hornina formace tlustá asi 200 až 800 metrů. Mezi další vlastnosti Meridiani Planum patří sopečný čedič a impaktní krátery.

Před přistáním Opportunity Rover ukazovaly orbitální snímky možné sedimentární vrstvy, kterým dominovaly čedičový písky. Orbitální termální infračervená spektroskopie mapovaný krystalický hematit, interpretovaný jako vodný minerální depozit, kromě sulfáty. [1]

Meridiani Planum bylo vybráno jako místo přistání pro přistání kosmické lodi z MER-B v roce 2004 a ExoMars EDM[je zapotřebí objasnění ][když? ], plochý terén, nízká nadmořská výška a relativní nedostatek kamenů a kráterů, což z něj činí oblíbené místo.[2] Tato oblast také obsahuje pamětní stanici Challenger.[3]

Mars rover Příležitost, shrnutí

Snímek pořízený panoramatickou kamerou na palubě Příležitost zobrazující prázdný přistávací modul roveru, Pamětní stanici Challenger.

V roce 2004 bylo místo přistání pro druhý z Meridiani Planum NASA jsou dva Mars Exploration Rovers, pojmenovaný Příležitost. Bylo to také cílové místo přistání pro Mars Surveyor 2001 Lander, který byl zrušen po selhání Mars Climate Orbiter a Mars Polar Lander mise.

Stěna kráteru Eagle se ukázala vrstvená pískovcové kameny, složený z čediče detritus cementovaný síranem odpařuje, a „modré bobule“ hematitové kuličky. V kráteru Endurance shoří hematit-sulfát formace ukázal aeolian dunové pole křížová podestýlka v dolní jednotce z pískovce, zakončená aolickým pískovým plátem ve střední jednotce, a poté v horní jednotce laminátové věnce. Tato formace byla interpretována tak, že vznikla, když čedičové bahno bylo cementováno odpařováním v a jezero playa. Příležitost také zkoumala formaci Burns ve stěnách kráteru Victoria. V kráteru Endeavour zkoumala Opportunity matijevickou formaci obsahující smektity, Shoemaker formace složená z brekcie na okraji kráteru a formace Grasberg složená z klasty.[1]

Výsledky z Příležitost naznačují, že místo jeho přistání bylo kdysi nasyceno po dlouhou dobu kapalnou vodou, pravděpodobně s vysokou slaností a kyselostí. Mezi rysy, které to naznačují, patří napříč usazené sedimenty, přítomnost mnoha malých sférických oblázků, které se zdají být konkrementy, vugs uvnitř hornin a přítomnost velkého množství Síran hořečnatý a další minerály bohaté na sírany, jako je jarosit.

Příležitost Objevy Roverových hornin a minerálů v Meridiani Planum

Příležitost rover zjistil, že půda v Meridiani Planum byla velmi podobná půdě v kráteru Gusev a Ares Vallis; na mnoha místech u Meridiani však byla půda pokryta kulatými, tvrdými, šedými kuličkami, které byly pojmenovány „borůvky“.[4] Bylo zjištěno, že tyto borůvky jsou složeny téměř výhradně z minerálu hematit. Bylo rozhodnuto, že signál spektra spatřený z oběžné dráhy Mars Odyssey byl produkován těmito kuličkami. Po dalším studiu bylo rozhodnuto, že borůvky jsou konkrementy vytvořené v zemi vodou.[5] Postupem času se tyto konkrementy zvětraly z překrývající se skály a poté se soustředily na povrch jako zpožděné ložisko. Koncentrace kuliček v podloží mohla způsobit pozorovanou borůvkovou pokrývku ze zvětrávání pouhého jednoho metru skály.[6][7] Většinu půdy tvořily olivínové čedičové písky, které nepocházely z místních skal. Písek mohl být transportován odjinud.[8]

  • Tento snímek pořízený mikroskopickým zobrazovačem odhaluje lesklé sférické objekty vložené do stěny příkopu

  • „Borůvky“ (koule hematitu) na skalnatém výběžku v kráteru Eagle. Všimněte si sloučené trojice v levém horním rohu.

  • Skála „Berry Bowl“.

  • Výkres ukazující, jak „borůvky“ začaly pokrývat velkou část povrchu v Meridiani Planum.

Minerály v prachu

Z prachu, který se hromadil, bylo vytvořeno Mössbauerovo spektrum Příležitost'zachytávací magnet. Výsledky naznačovaly, že magnetickou složkou prachu byl spíše titanomagnetit, než jen obyčejný magnetit, jak se kdysi myslelo. Malé množství olivín byla také detekována, což bylo interpretováno jako indikace dlouhého suchého období na planetě. Na druhé straně malé množství přítomného hematitu znamenalo, že v rané historii planety mohla na krátkou dobu existovat kapalná voda.[9]Protože Nástroj pro oděru skály (RAT) bylo snadné rozdrtit se na skalní podloží, předpokládá se, že skály jsou mnohem měkčí než skály v kráteru Gusev.

Minerály podloží

Na povrchu bylo vidět jen pár skal Příležitost přistál, ale skalní podloží, které bylo vystaveno v kráterech, bylo prozkoumáno sadou nástrojů na Roveru.[10] Bylo zjištěno, že skalní podloží jsou sedimentární horniny s vysokou koncentrací síra ve formě vápníku a sírany hořečnaté. Některé ze síranů, které se mohou vyskytovat v podloží, jsou kieserit, anhydrát síranu, bassanit, hexahydrit, epsomit, a sádra. Solí, jako halit Může být také přítomen bischofit, antarcticit, bloedit, vanthoffit nebo gluberit.[11][12]

Horniny obsažené sulfáty měly světelný tón ve srovnání s izolovanými horninami a horninami zkoumanými landery / rovery na jiných místech na Marsu. Spektra těchto lehce tónovaných hornin obsahujících hydratované sírany byla podobná spektrům pořízeným Spektrometr tepelné emise na palubě Mars Global Surveyor. Stejné spektrum se nachází na velké ploše, proto se věří, že voda se kdysi objevila v širokém regionu, nejen v oblasti zkoumané Příležitost rover.[13]

The Rentgenový spektrometr Alpha Particle (APXS) našel poměrně vysoké úrovně fosfor ve skalách. Podobné vysoké hladiny byly nalezeny jinými vozidly na adrese Ares Vallis a Kráter Gusev, takže se předpokládá, že plášť Marsu může být bohatý na fosfor.[14] Minerály ve skalách mohly vzniknout kyselina zvětrávání čedič. Protože rozpustnost fosforu souvisí s rozpustností uran, thorium, a prvky vzácných zemin, také se od nich očekává, že budou obohacovány kameny.[15]

Když Příležitost rover cestoval na okraj Kráter Endeavour, brzy našel bílou žílu, která byla později identifikována jako čistá sádra.[16][17] Vznikl, když voda nesoucí sádru v roztoku uložila minerál do trhliny ve skále. Níže je zobrazen obrázek této žíly zvané formace „Homestake“.

Formace „Homestake“

Důkazy o vodě

Funkce cross-bedding ve skále „Last Chance“.

Zkoumání Meridianiho hornin našlo silné důkazy o minulé vodě. Minerál zvaný jarosit, který se tvoří pouze ve vodě, byl nalezen ve všech podložích. Tento objev dokázal, že voda kdysi existovala v Meridiani Planum[18] Některé skály navíc vykazovaly malé laminace (vrstvy) s tvary, které jsou vytvářeny pouze jemně tekoucí vodou.[19] První takové laminace byly nalezeny ve skále zvané „The Dells“. Geologové by řekli, že křížová stratifikace ukázala geometrii girlandy z transportu v podmořských vlnkách.[20] Obrázek křížové stratifikace, nazývaný také křížová podestýlka, je zobrazen vlevo.

Krabicovité díry v některých horninách byly způsobeny sírany, které vytvářely velké krystaly, a poté, když se krystaly později rozpustily, zůstaly po sobě díry zvané vugy.[21][22] Koncentrace prvku bróm v horninách byl velmi variabilní pravděpodobně proto, že je velmi rozpustný. Voda ji mohla na místech koncentrovat, než se odpařila. Dalším mechanismem pro koncentraci vysoce rozpustných sloučenin bromu je depozice mrazu v noci, která by vytvořila velmi tenké filmy vody, které by koncentrovaly brom na určitých místech.[23]

Prázdniny nebo „vugy“ uvnitř skály

Kámen před nárazem

Bylo zjištěno, že jedna skála, „Bounce Rock“, sedící na písečných pláních, byla ejecta z nárazového kráteru. Jeho chemie byla jiná než skalní podloží. Obsahoval převážně pyroxen a plagioklas a žádný olivín, velmi se podobal části litologie B shergotitového meteoritu EETA 79001, o kterém je známo, že pochází z Marsu. Odrazová skála získala své jméno tím, že byla blízko odrazové značky airbagu.[24]

Meteority

Příležitost rover našel meteority jen tak sedět na pláních. První analyzoval s Příležitost'Přístrojům se říkalo „Heatshield Rock“, protože byl nalezen poblíž místa Příležitost'tepelný štít přistál. Zkouška s miniaturním spektrometrem tepelné emise (Mini-TES ), Mossbauerův spektrometr a APXS vedou výzkumníky k tomu, aby je klasifikovali jako Meteorit IAB. APXS určila, že se skládala z 93% žehlička a 7% nikl. Dlažební kostka s názvem „Fig Tree Barberton“ je považována za kamenný nebo kamenný meteorit (mesosideritový křemičitan),[25][26] zatímco „Allan Hills“ a „Zhong Shan“ mohou být železné meteority.

  • Heat Shield Rock byl prvním meteoritem, jaký byl kdy identifikován na jiné planetě.

  • Tepelný štít s tepelným štítem těsně nad a nalevo v pozadí.

Geologická historie

Pozorování na místě vedla vědce k přesvědčení, že oblast byla několikrát zaplavena vodou a byla vystavena odpařování a vysychání.[27] V procesu se ukládaly sírany. Poté, co sírany stmelily sedimenty, narostly hematitové konkrementy srážením z podzemní vody. Některé sulfáty se formovaly do velkých krystalů, které se později rozpustily a zanechaly vugety. Několik důkazů ukazuje na suché podnebí za posledních zhruba miliardu let, ale klima podporující vodu, alespoň na nějaký čas, v dávné minulosti.[28]

Vrstvy

Části Meridiani Planum zobrazují vrstvené prvky z oběžné dráhy. Vrstvy mohly být vytvořeny pomocí vody, zejména podzemní.

Hlavní článek: Podzemní voda na Marsu § Vrstvený terén

Podrobnou diskuzi o vrstvení s mnoha příklady Marsu lze najít v Sedimentární geologii Marsu.[29]

  • Zavřít pohled na vrstvy, jak je vidět pod HiRISE pod Program HiWish Alespoň jedna vrstva je zesvětlena, což může naznačovat hydratované minerály.

  • Zavřít pohled na vrstvy, jak je vidět HiRISE v programu HiWish

Krátery v Meridiani Planum

Barevně rozlišeno pro minerály a anotováno
Komentovaná výšková mapa místa přistání Opportunity a některých okolních kráterů včetně Endeavour a Miyamato

Viz také

Reference

  1. ^ A b McSween, Harry; Moersch, Jeffrey; Burr, Devon; Dunne, William; Emery, Joshua; Kah, Linda; McCanta, Molly (2019). Planetární geoscience. Cambridge: Cambridge University Press. 300–306. ISBN  9781107145382.
  2. ^ [1]
  3. ^ [2]
  4. ^ Yen, A. a kol. 2005. Integrovaný pohled na chemii a mineralogii marťanských půd. Příroda. 435.: 49-54.
  5. ^ Bell, J (ed.) Marťanský povrch. 2008. Cambridge University Press. ISBN  978-0-521-86698-9
  6. ^ Squyres, S. a kol. 2004. „The Opportunity Rover's Athena Science Investigation at Meridiani Planum, Mars“. Věda: 1698-1703.
  7. ^ Soderblom, L. a kol. 2004. „Půdy Orlí kráter a Meridiani Planum na přistávací ploše Opportunity Rover “. Věda: 306. 1723-1726.
  8. ^ Christensen, P. a kol. „Mineralogie na Meridiani Planum z experimentu Mini-TES na Opportunity Rover“. Věda: 306. 1733-1739.
  9. ^ Goetz, W., et al. 2005. „Indikace období sucha na Marsu z chemie a mineralogie atmosférického prachu“. Příroda: 436.62-65.
  10. ^ Bell, J. a kol. 2004. „Pancam Multispectral Imaging Results from the Opportunity Rover at Meridiani Planum“. Věda: 306.1703-1708.
  11. ^ Christensen, P. a kol. 2004 „Mineralogie na Meridiani Planum z experimentu Mini-TES na Opportunity Rover“. Věda: 306. 1733-1739.
  12. ^ Squyres, S. a kol. 2004. „In situ důkaz pro starověké vodné prostředí na Meridian Planum, Mars“. Věda: 306. 1709-1714.
  13. ^ Hynek, B. 2004. „Důsledky pro hydrologické procesy na Marsu z rozsáhlých výchozů podloží v celé Terra Meridiani“. Příroda: 431. 156-159.
  14. ^ Dreibus, G. a H. Wanke. 1987. „Volatiles on Earth and Marsw: a comparison“. Icarus. 71:225-240
  15. ^ Rieder, R. a kol. 2004. „Chemistry of Rocks and Soils at Meridiani Planum from the Alpha Particle X-ray Spectrometer“. Věda. 306. 1746-1749
  16. ^ http://www.nasa.gov/mission_pages/mer/news/mer20111207.html
  17. ^ https://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120125093619.htm
  18. ^ Klingelhofer, G. a kol. 2004. „Jarosite and Hematite at Meridiani Planum from Opportunity’s Mossbauer Spectrometer“. Věda: 306. 1740-1745.
  19. ^ Herkenhoff, K., et al. 2004. „Důkaz z mikroskopického zobrazovače Opportunity pro vodu na planetě Meridian Planum“. Věda: 306. 1727-1730
  20. ^ Squyres, S. a kol. 2004. „In situ důkaz pro starověké vodné prostředí na Meridian Planum, Mars“. Věda: 306. 1709-1714.
  21. ^ Herkenhoff, K., et al. 2004. „Důkaz z mikroskopického zobrazovače Opportunity pro vodu na Meridian Planum“. Věda: 306. 1727-1730
  22. ^ Marion, G.M .; Catling, D.C .; Zahnle, K.J .; Claire, M.W. (2010). "Modelování vodných chemikálií chloristanu s aplikacemi na Mars". Icarus. 207 (2): 675–685. Bibcode:2010Icar..207..675M. doi:10.1016 / j.icarus.2009.12.003. ISSN  0019-1035.
  23. ^ Yen, A. a kol. 2005. „Integrovaný pohled na chemii a mineralogii marťanských půd“. Příroda. 435.: 49-54.
  24. ^ Squyres, S. a kol. 2004. „Athena Science Investigation společnosti Opportunity Rover na Meridiani Planum na Marsu“. Věda: 1698-1703.
  25. ^ Squyres, S., et al. 2009. „Exploration of Victoria Crater by the Mars Rover Opportunity“. Věda: 1058-1061.
  26. ^ Schroder, C., et al. 2008. J. Geophys. Res .: 113.
  27. ^ Squyres, S. a kol. 2004. „Athena Science Investigation společnosti Opportunity Rover na Meridiani Planum na Marsu“. Věda: 1698-1703.
  28. ^ Clark, B. a kol. "Chemie a mineralogie výchozů v Meridiani Planum". Planeta Země. Sci. Lett. 240: 73-94.
  29. ^ Grotzinger, J. a R. Milliken (eds.). 2012. „Sedimentární geologie Marsu“. SEPM.

externí odkazy