Sinus Meridiani - Sinus Meridiani

На этом изображении показан дугообразный хребет Терра Меридиани.
Загадочные хребты Терра Меридиани из HiRISE, 2012. Был ли здесь какой-то поток или что-то еще? Терра Меридиани - один из самых сложных регионов Марса.
Sinus Meridiani - это темная область чуть ниже центра на этом изображении в конце выступа слева (Sinus Sabaeus).

Sinus Meridiani является характеристика альбедо на Марс простирается с востока на запад к югу от экватор. Его назвали французы астроном Камилла Фламмарион в конце 1870-х гг.

В 1979-2001 гг. Окрестность этого объекта (размером около 1600 км и координатами центра 7,12 ю.ш. и 4 в.д.) получила название Терра Меридиани.[1]

История наблюдений

Название Sinus Meridiani было дано классическому характеристика альбедо на Марсе французами астроном Камилла Фламмарион в конце 1870-х гг. Предыдущие астрономы, особенно немецкая команда Вильгельм Бир и Иоганн Генрих Мэдлер а затем итальянский Джованни Скиапарелли, выбрал конкретную точку на Марсе в качестве местоположения своего нулевой меридиан когда они наносили на карту свои наблюдения. Принимая предположения, что темные области на поверхности Марса были морями или океанами, Фламмарион назвал темную область в этой точке «Sinus Meridiani», буквально «Залив Меридиана», когда он работал над компиляцией и анализом всех предыдущих наблюдений Марса. В 1958 году это название было одобрено Международный астрономический союз.[2]

С тех пор, как в 1960-х годах стали доступны изображения Марса облета и орбитального космического корабля, многие рельефные элементы были названы в дополнение к ранее названным. особенности альбедо. В 1979 г. область особенности альбедо Sinus Meridiani была названа Терра Меридиани («Земля меридианов»). В 2001 году границы региональных объектов были пересмотрены, и это название было снято.[1] Однако иногда он используется до сих пор. Название функции альбедо Sinus Meridiani все еще официально.[2]

Meridiani Planum

Название Meridiani Planum («Меридианная равнина») используется для обозначения места посадки Марсоход для исследования Марса Возможность, в западной части Sinus Meridiani. Это место было выбрано командой марсохода Mars Exploration Rover как из-за его характеристик как плоской и в основном свободной от камней равнины (и, следовательно, безопасной площадки для посадки), так и из-за того, что оно показало спектральную подпись минерала гематит, что часто является признаком осаждения в водной среде.

Анализ Возможность

Скала "Ягодная чаша".
На этом изображении, сделанном с помощью микроскопа, видны блестящие сферические объекты, встроенные в стену траншеи.
«Черника» (гематитовые сферы) на скалистом обнажении у кратера Орла. Обратите внимание на объединенный триплет в верхнем левом углу.

Возможность Ровер обнаружил, что почва на Meridiani Planum был очень похож на грунт в кратере Гусева и Арес Валлис; однако во многих местах в Меридиани почва была покрыта круглыми твердыми серыми шариками, которые получили название «черника».[3] Эти ягоды черники почти полностью состоят из минералов. гематит. Было решено, что спектральный сигнал, обнаруженный с орбиты Mars Odyssey, создавался этими сферулами. После дальнейших исследований было решено, что черника - это конкременты, образовавшиеся в земле под воздействием воды.[4] Со временем эти конкреции выветрились из того, что было выше породы, а затем сконцентрировались на поверхности в виде отложений. Концентрация сфер в коренной породе могла привести к наблюдаемому покрытию черники в результате выветривания всего лишь одного метра породы.[5][6] Большая часть почвы состояла из оливиновых базальтовых песков, происходящих не из местных пород. Песок мог быть доставлен откуда-то еще.[7]

  • Рисунок, показывающий, как «черника» покрыла большую часть поверхности Meridiani Planum.

Минералы в пыли

Мессбауэровский спектр был составлен из пыли, собранной на захватном магните Opportunity. Результаты показали, что магнитный компонент пыли был титаномагнетитом, а не просто магнетит, как когда-то думали. Небольшое количество оливин также был обнаружен, что было интерпретировано как указание на длительный засушливый период на планете. С другой стороны, небольшое количество гематита, которое присутствовало, означало, что жидкая вода могла существовать в течение короткого времени в ранней истории планеты.[8]Поскольку Инструмент для истирания горных пород (RAT) обнаружил, что легко врезаться в коренные породы, считается, что эти породы намного мягче, чем породы в кратере Гусева.

Коренные минералы

Формирование "хоумстейка"

На поверхности, где приземлился «Оппортьюнити», было видно немного камней, но коренная порода, которая была обнажена в кратерах, была исследована набором инструментов на вездеходе.[9] Коренные породы оказались осадочными породами с высокой концентрацией сера в виде кальция и сульфаты магния. Некоторые из сульфатов, которые могут присутствовать в коренных породах: кизерит, сульфатный ангидрат, бассанит, гексагидрит, эпсомит, и гипс. Соли, Такие как галит, бишофит, антарктицит, блодит, вантоффит, или же глауберит также может присутствовать.[10][11]

Породы, содержащие сульфаты, имели светлый оттенок по сравнению с изолированными камнями и камнями, исследованными посадочными модулями / марсоходами в других местах на Марсе. Спектры этих светлых пород, содержащих гидратированные сульфаты, были аналогичны спектрам, полученным Термоэмиссионный спектрометр на борту Mars Global Surveyor. Тот же самый спектр обнаружен на большой территории, поэтому считается, что вода когда-то появлялась на обширной территории, а не только в районе, исследованном Opportunity Rover.[12]

В Рентгеновский спектрометр альфа-частиц (APXS) обнаружил довольно высокие уровни фосфор в скалах. Подобные высокие уровни были обнаружены другими марсоходами на Арес Валлис и Кратер Гусева, поэтому была выдвинута гипотеза, что мантия Марса может быть богата фосфором.[13] Минералы в породах могли быть образованы кислота выветривание базальт. Поскольку растворимость фосфора связана с растворимостью уран, торий, и редкоземельные элементы, все они также должны быть обогащены горными породами.[14]

Когда Opportunity Rover подошел к краю Кратер Индевор Вскоре он обнаружил белую жилку, которая позже была идентифицирована как чистый гипс.[15][16] Он образовался, когда вода, несущая гипс в растворе, отложила минерал в трещине в скале. Изображение этой жилы, получившей название «Хоумстейк», показано ниже.

Свидетельства о воде

Перекрестность в породе "Последний шанс"

Исследование скал Меридиани обнаружило убедительные доказательства наличия воды в прошлом. Минерал, называемый ярозитом, который образуется только в воде, был обнаружен во всех коренных породах. Это открытие доказало, что вода когда-то существовала в Meridiani Planum.[17] Кроме того, на некоторых скалах наблюдались небольшие пласты (слои), формы которых образовывались только при слабом течении воды.[18] Первые такие пласты были обнаружены в скале под названием «Деллс». Геологи сказали бы, что перекрестная стратификация показала геометрию фестона из-за переноса в подводной ряби.[19] Картина кросс-стратификации, также называемая кросс-слоистостью, показана слева.

Коробчатые отверстия в некоторых породах были вызваны образованием больших кристаллов сульфатами, а затем, когда кристаллы позже растворились, остались отверстия, называемые кавернами.[20] Концентрация элемента бром в горных породах был сильно изменчив, вероятно, потому что он хорошо растворим. Вода могла сконцентрировать его в некоторых местах до того, как он испарился. Другой механизм концентрирования хорошо растворимых соединений брома - это отложение льда ночью, при котором образуются очень тонкие пленки воды, которые могут концентрировать бром в определенных местах.[21]

  • Пустоты или каверны внутри скалы

Рок от удара

Дальнейшая информация: Тектит

Один камень, "Скала отскока", найденный на песчаных равнинах, был выброшен из кратер от удара, известный как тектиты. Его химический состав отличался от химического состава коренной породы. Содержащий в основном пироксен и плагиоклаз, но не оливин, он очень напоминал часть, литологию B, шерготитового метеорита EETA 79001, метеорита, который, как известно, прибыл с Марса. Скала Bounce получила свое название из-за того, что находилась рядом с отметкой отскока подушки безопасности.[5]

Метеориты

Opportunity Rover найден метеориты просто сидеть на равнине. Первый из них, проанализированный с помощью инструментов Opportunity, назывался «Heatshield Rock», так как был обнаружен недалеко от того места, где приземлился головной щит Opportunity. Обследование с помощью миниатюрного термоэмиссионного спектрометра (Мини-ТЕС ), Мёссбауэровский спектрометр, и APXS приводят исследователей к классификации его как Метеорит IAB. APXS определил, что он состоит из 93% утюг и 7% никель. Булыжник под названием «Фиговое дерево Барбертон» считается каменным или каменно-железным метеоритом (силикат мезосидерита),[22][23] а «Аллан-Хиллз» и «Чжун-Шань» могут быть железными метеоритами.

  • Скала Теплового Щита была первым метеоритом, идентифицированным на другой планете.

  • Теплозащитный экран с камнем Теплозащитного экрана чуть выше и слева на заднем плане.

Геологическая история

Наблюдения на этом месте привели ученых к выводу, что этот район несколько раз был затоплен водой и подвергался испарению и высыханию.[5] В процессе осаждались сульфаты. После того, как осадки цементировались сульфатами, конкреции гематита выросли за счет осадков из подземных вод. Некоторые сульфаты превратились в крупные кристаллы, которые позже растворились, оставив каверны. Несколько линий свидетельств указывают на засушливый климат в прошлом миллиард лет или около того, но климат, поддерживающий воду, по крайней мере на какое-то время, в далеком прошлом.[24]

Галерея

  • Многослойные столы, как видно HiRISE под Программа HiWish. Расположение в Терра Меридиани.

  • Крупный план одной из столовых на предыдущей фотографии со слоями. Меса может быть остатками озера, в котором отложились отложения. Изображение получено с помощью HiRISE в программе HiWish.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б "Терра Меридиани". Газетир планетарной номенклатуры. Программа исследований в области астрогеологии USGS.
  2. ^ а б «Синус Меридиани». Газетир планетарной номенклатуры. Программа исследований в области астрогеологии USGS.
  3. ^ Йен, А. и др. 2005. Комплексный взгляд на химию и минералогию марсианских почв. Природа. 435: 49-54.
  4. ^ Белл, Дж. (Ред.) Марсианская поверхность. 2008. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-86698-9
  5. ^ а б c Squyres, S. et al. 2004. Исследование Athena Science Investigation Rover на Меридиани Планум, Марс. Наука: 1698-1703 гг.
  6. ^ Soderblom, L., et al. 2004. Почвы г. Кратер Орла и Meridiani Planum на посадочной площадке Opportunity Rover. Наука: 306. 1723-1726.
  7. ^ Christensen, P., et al. Минералогия в Meridiani Planum из эксперимента Mini-TES на марсоходе Opportunity. Наука: 306. 1733-1739.
  8. ^ Goetz, W., et al. 2005. Указание более засушливых периодов на Марсе по химическому составу и минералогии атмосферной пыли. Природа: 436.62-65.
  9. ^ Bell, J., et al. 2004. Результаты мультиспектральной визуализации Pancam с марсохода Opportunity на Меридиани Планум. Наука: 306.1703-1708.
  10. ^ Christensen, P., et al. 2004 Минералогия в Meridiani Planum из эксперимента Mini-TES на марсоходе Opportunity. Наука: 306. 1733-1739.
  11. ^ Squyres, S. et al. 2004. Свидетельства на месте древней водной среды в Меридиан Планум, Марс. Наука: 306. 1709-1714.
  12. ^ Хайнек, Б. 2004. Последствия для гидрологических процессов на Марсе из-за обширных обнажений коренных пород по всей Терра Меридиани. Природа: 431. 156-159.
  13. ^ Дрейбус, Г. и Х. Ванке. 1987. Летучие вещества на Земле и Марсе: сравнение. Икар. 71: 225-240
  14. ^ Rieder, R., et al. 2004. Химия горных пород и почв на Меридиани Планум по данным рентгеновского спектрометра альфа-частиц. Наука. 306. 1746-1749
  15. ^ «НАСА - Марсоход НАСА обнаружил минеральную жилу, отложенную водой». www.nasa.gov.
  16. ^ «Прочный марсоход НАСА, начало девятого года работы на Марсе». sciencedaily.com.
  17. ^ Klingelhofer, G. et al. 2004. Ярозит и гематит в Meridiani Planum с мессбауэровского спектрометра Opportunity. Наука: 306. 1740–1745.
  18. ^ Herkenhoff, K., et al. 2004. Данные микроскопического тепловизора Opportunity для воды на плоском меридиане. Наука: 306. 1727-1730 гг.
  19. ^ Squyres, S. et al. 2004. Свидетельства на месте древней водной среды в Меридиан Планум, Марс. Наука: 306. 1709-1714.
  20. ^ Херкенхофф К. и др. Данные микроскопического визуализатора Opportunity для воды на плоском меридиане, 2004 г. Наука: 306. 1727–1730.
  21. ^ Йен, А. и др. 2005. Комплексный взгляд на химию и минералогию марсианских почв. Природа. 435: 49-54.
  22. ^ Squyres, S., et al. 2009. Исследование кратера Виктория марсоходом Opportunity. Наука: 1058-1061.
  23. ^ Schroder, C., et al. 2008. J. Geophys. Разр .: 113.
  24. ^ Clark, B. et al. Химия и минералогия обнажений на Меридиани Планум. Планета Земля. Sci. Lett. 240: 73-94.

внешняя ссылка