Kummaline omadus Marsi pinnal on pannud teadlased arvama selle päritolu. See on mineraali pinnaladestus, mis on tavalisem planeetide sisemuses. Uus uuring näitab, et selle interjööri mineraali tõi pinnale ilmselt iidne plahvatusohtlik vulkaan.
Nili Fossae asub Syrtise Majori piirkonnas Marsil. See asub Isidise Planitia lähedal, hiiglaslik tasandik Marsi kokkupõrkebasseinis. Nili Fossae on huvitav piirkonna mineraalide leiukohtade tõttu ja selle kohta, mida need maardlad meile Marsi kohta räägivad. Täpsemalt, see sisaldab suurel hulgal mineraaloliviini, mida leidub tavaliselt planeetide sisemuses.
Küsimusele, millele see uuring püüdis vastata, on see, kuidas oliviin pinnale jõudis?
Oliviin sees
Olivine ise pole haruldane ega tähelepanuväärne. Tegelikult on see Maa vahevöö peamine komponent. Ka Marsil pole see haruldane. Sõna oliviin hõlmab tegelikult väga sarnaste mineraalide rühma. Esiteks on need kõik rohekad, mis selgitab oliivis “oliivi”.
Neid leidub tardkivimites, mis on põhimõtteliselt jahutatud, tahkes laavas.
Seda silmas pidades võib selle artikli pealkiri tunduda üsna ilmne. Muidugi tuli see oliviini lade vulkaanist. Kuidas see oleks võinud vahevööst pinnale tõusta? Kuid teadus on seotud kõigi detailidega. Millal täpselt Marsi ajaloos oli see oliviin vulkaanide poolt hoiustatud? Mis kontekstis see juhtus ja kas see oli osa suurematest sündmustest, mis kujundasid Marsi? Mis tüüpi vulkaaniline sündmus selle lõi?
Need küsimused ja kõnealuse oliviini ladestuse suurus muudavad selle uuringu huvitavaks.
Uuring on pärit Browni ülikoolist Providence'is, Rhode Islandil. Autorid on kooliõpilased Christopher Kremer ja Michael Bramble ning professor John Mustard Browni ülikooli maa-, keskkonna- ja planeediteaduste osakonnast. Paber kannab nime “laialt levinud olivirikka tuhavaru Marsil” ja avaldatakse ajakirjas Geology.
Mineraalsed nohikud
On olemas teatud tüüpi inimene, kes on mineraalide vastu äärmiselt huvitatud. Mineraalide uurimine pole kaugeltki ebatavaline antisotsiaalne kinnisidee, mida taotletakse ülikoolilinnaku kauges nurgas, kuid see on planeediteaduse alustala. Ilma meie mineraalide mõistmiseta pole meil lootust koondada Maa ajalugu. Samuti oleksime teadmatuses kõigi teiste meie päikesesüsteemi planeetide ning ka asteroidide ja meteoriitide suhtes.
Marsi osas ei saa mineraalidest arusaamise tähtsust üle rõhutada. Seda tüüpi mineraalid, kus me neid näeme ja kuidas nad sinna sattusid, on kõik vihjed Marsi mõistmisele. Ja kui teadlased märkavad seal ebatavalist mineraalide leiukohta, tahavad nad teada, kuidas see sinna sattus.
Marsi pusle
Marss on pusle. Me pole seda peaaegu lõpule viinud, kuid tükkhaaval hakkame mõistma selle planeedi ajalugu. Täpsemalt tahame teada, kas see oli kunagi elamiskõlblik ja kas see võib veel elada mõnda mikroskoopilist elu. Neile küsimustele ei saa tegelikult otse vastata: need tuleb paljastada, täites marsi mosaiikpildi.
See ebatavaline oliviini hoius on üks pusletükk.
See oliviinimaardla avastati esmakordselt 2003. aastal ja see ilmus ajakirjas Science ilmunud artiklis. See paber teatas 30 000 ruutkilomeetri suuruse piirkonna, kus oli umbes 30% oliviini, avastamisest.
Piirkond on oma geoloogilise kujunemise poolest tähelepanuväärne. See on piirkond, mida nimetatakse grabeenideks. Grabeenid on mõlemal küljel asuvate teravate tõusudega orud, mis on tingitud maatükkide allapoole nihutamisest.
Algdokumendis väitsid autorid, et "selle piirkonna löögijärgne rike on paljastanud oliviinirikkad maa-alused kihid". Aastate jooksul on teised teadlased tulnud välja muude võimalike selgitustega. Mõned on soovitanud väljatõrjuvat laavavoolu. Teised on väitnud, et oliviin süvendati tohutu löögi tagajärjel. Võib-olla sama mõju, mis lõi tohutu Isidise basseini, kus maardla asub.
See uus uuring ütleb, et oliviin deponeeriti plahvatusohtliku vulkanismi tagajärjel.
Vulkaanilised plahvatused
Enamiku jaoks on vulkaan vulkaan. Kuid on erinevaid tüüpe. Ühte tüüpi nimetatakse plahvatusohtlikuks vulkanismiks.
"See on üks kõige käegakatsutavamaid tõendeid idee kohta, et plahvatuslik vulkaanilisus oli varajasel Marsil tavalisem," ütles tööd juhtinud Browni ülikooli magistrant Christopher Kremer.
Plahvatuslik vulkaanilisus juhtub siis, kui magma sisaldab lahustunud gaase nagu veeaur. See lahustunud gaas tekitab magmas palju survet ja kui pealmine kivi ei suuda survet taluda, plahvatab see. See plahvatus saadab õhku tohutu hulga tulist tuhka ja laavat.
Kuna plahvatuslik vulkaanika nõuab veeauru, arvavad teadlased, et seda tüüpi vulkaaniline plahvatus leidis aset juba Marsi elus, kui ümberringi oli rohkem vett. Aja jooksul kaotas Mars vee ja vulkaaniline tegevus oleks olnud vähem plahvatusohtlik. See oleks asendatud nn väljatõrjuva vulkaaniga, mis on õrnem ja põhjustab laava voolamist kogu pinnale, selle asemel et õhku plahvatada.
Kremeri sõnul on selle ajaloolise vulkaanilise faasi kohta palju tõendeid, samas kui varasema plahvatusohtliku faasi kohta pole tõendusmaterjali nii hõlpsalt avastada, eriti orbitaalide korral.
"Marsi magma veeelarve, põhjavee arvukuse ja atmosfääri paksuse mõistmiseks on lõppkokkuvõttes oluline mõista, kui oluline oli plahvatusohtlik vulkaan varajases Marsi piirkonnas."
Orbitaalilmad Marsil
Nüüd peavad kõik teadlased seda maardlat uurima orbitaalide abil. Kremer ja tema kolleegid kasutasid piirkonna geoloogia üksikasjalikuks uurimiseks NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) kõrge eraldusvõimega pilte. Nagu Kremer pressiteates ütles, võtsid nad seda piirkonda uurides teistsuguse suuna.
"See töö kaldus metodoloogiliselt teiste inimeste tehtud, vaadates seda aluspõhja moodustavate maastike füüsilist kuju," rääkis Kremer. Milline on selle moodustavate kihtide geomeetria, paksus ja orientatsioon. Leidsime, et plahvatusohtlik vulkaanilisus ja tuhastamise seletused löövad kõik õiged ruudud, samal ajal kui kõik alternatiivsed ideed selle kohta, milleks see maardla võiks olla, ei ole mitmes olulises osas nõus sellega, mida me orbiidilt jälgime. ”
Üks asi, mis eristab seda hoiust teistest väljaulatuvatest laavavoolu piirkondadest, on laava enda jaotumine. Efektiivne vool levitaks vedelat kivimit põhiliselt pinna kohal, kus see koguneks madalatel aladel, kuid see ladestus on pikkades pidevates kihtides orgude, kraatrite, küngaste ja muude omaduste kohal. Kremeri sõnul on see plahvatusliku purske tagajärjel sadestunud tuhaga palju paremini kooskõlas kui laavavooluga.
Pidev hoius välistab ka mõju stsenaariumi. Isidise mõju, mis lõi Isidise basseini, ei saanud nii ühtlast tuhakihti tekitada. Samuti ladestatakse tuhk mõnede Isidise löögi poolt loodud omaduste peale.
Oliviini seisund ise välistab ka mõju stsenaariumi. Oliviin näitab pidevat ja laialdast kokkupuudet veega. Oliviini muutis see kontakt palju rohkem kui muud Marsi oliviin. Autorite sõnul on mõttekas, et see oliviin oli tuha langusest pärit, kuna tuhk on palju poorne kui teised kivimid ja oleks võimaldanud veel oliviiniga kokku puutuda.
Kas mõni Rover saab lahendada mõistatuse?
Raske on olla milleski kindel, mida saab õppida ainult orbiidilt. Õnneks suundutakse ühele roverile nii.
Aastal 2020 käivitatakse NASA marsruut Mars Marsil Marsile. Selle maandumiskoht? Jezero kraater, mis asub oliviinimaardlas. Roverile on ligipääsetavad oliviini piirkonnad ja on kindel, et 2020. aasta rover uurib seda.
"Põnev on see, et näeme väga kiiresti, kas mul on õigus või eksin," sõnas Kremer. „Nii et see on väike närvide murdmine, aga kui see pole tuhk, siis on see tõenäoliselt midagi palju võõramat. See on sama tore kui mitte veelgi enam. "
"Üks Mars 2020 esikümnest avastusest kavatseb välja selgitada, mis see oliviini kandv üksus on," ütles Kremeri nõunik Mustard. "See on asi, millest inimesed kirjutavad ja räägivad pikka aega."
Kui oleme teada, kuidas see oliviinimõistatuse pilt sobib, saame teada midagi Marsi plahvatusohtliku vulkaanilisuse ajastust. Laiendusena saame teada midagi iidse Marsi vee kohta. Sellest kaugemale jõudes saame teada midagi iidse Marsi atmosfääri kohta. Sealt saame teada midagi Marsi asustatavuse kohta.
Kas pole mõistatused lõbusad?
