Mars Expressi OMEGA instrument lisab Candor Chasmale detaili. Pildikrediit: ESA Pilt suuremalt
Varasemate tähelepanekute põhjal peavad Mars olema läbinud veepõhised protsessid, mis jätsid oma signatuuri pinnastruktuurides nagu kanalite süsteemid ja ulatusliku vesierosiooni tunnused. Kuid sellised tähelepanekud ei tähenda tingimata vedela vee stabiilset olemasolu pinnal pika aja jooksul Marsi ajaloo vältel.
OMEGA kogutud andmed näitavad ühemõtteliselt konkreetsete pinna mineraalide olemasolu, mis viitavad suures koguses vedela vee pikaajalisele olemasolule planeedil.
Need nn hüdraatunud mineraalid, mida nimetatakse sellepärast, et nende kristallstruktuur sisaldab vett, annavad selge „mineraloogilise” ülevaate veega seotud protsessidest Marsi peal.
18-kuulise vaatluse jooksul on OMEGA kaardistanud peaaegu kogu planeedi pinna, eraldusvõimega tavaliselt üks kuni viis kilomeetrit, mõnel alal alamkilomeetri eraldusvõime.
Seade tuvastas pinnal isoleeritud, kuid suurtel aladel kahte erinevat klassi hüdreeritud mineraale - „füllosilikaadid” ja „hüdraatunud sulfaadid”.
Mõlemad mineraalid on kivimite keemilise muutmise tulemus. Nende moodustumisprotsessid on aga väga erinevad ja osutavad erinevate keskkonnatingimuste perioodidele planeedi ajaloos.
Füllosilikaadid, nn õhukeste kihtide iseloomuliku struktuuri tõttu ('phyllo' = õhuke kiht), on tardmineraalide (magmaatilise päritoluga mineraalid) muutustooted, mis säilitavad pikaajalise kokkupuute veega. Fütosilikaadi näiteks on savi.
Füsiosilikaate tuvastas OMEGA peamiselt Araabia Terra, Terra Meridiani, Syrtis Majori, Nili Fossae ja Mawrth Vallis piirkondades tumedate hoiuste või erodeeritud paljandite kujul.
Hüdreeritud sulfaadid, mis on OMEGA poolt tuvastatud teine suurem hüdraatunud mineraalide klass, on ka vesise päritoluga mineraalid. Erinevalt füllosilikaatidest, mis tekivad tardkivimite muutmise tagajärjel, moodustuvad hüdreeritud sulfaadid soolana hoitud veest; enamik sulfaate vajab moodustamiseks happelist veekeskkonda. Neid märgati kihilistes maardlates Valles Marinerises, laiendatud paljastatud maardlates Terra Meridiani ja põhjapoolse polaarjoone tumedates luidetes.
Millal toimusid pinna keemilised muutused, mis viisid hüdreeritud mineraalide moodustumiseni? Millises Marsi ajaloo punktis seisis vesi pinnal suurtes kogustes? OMEGA teadlased ühendasid oma andmed teiste instrumentide andmetega ja pakuvad välja tõenäolise stsenaariumi toimunuks.
"Meie avastatud savirikkad fütosilikaatladestused tekkisid pinnamaterjalide muutmise teel juba Marsi kõige varasemal ajal," ütleb OMEGA peauurija Jean-Pierre Bibring.
„Muudetud materjal pidi olema maetud järgmiste laavavoolude kaudu, mida vaatleme täpiliste alade ümber. Siis oleks materjal konkreetsetes kohtades erosiooni tagajärjel kokku puutunud või meteoriitiliste löökide tagajärjel muudetud koorikust välja kaevatud, ”lisab Bibring.
Ümbritseva geoloogilise konteksti analüüs koos olemasolevate kraatriloendusmeetoditega, et arvutada Marsi pinnaomaduste suhteline vanus, asetab fütosilikaatide moodustumise Noachia varajasesse aega, intensiivse kraatri perioodile. Noachia ajastu, mis kestab planeedi sünnist kuni umbes 3,8 tuhat miljonit aastat tagasi, on esimene ja kõige iidne kolmest Marsi geoloogilisest ajastust.
"Marsil pidi olema varajane aktiivne hüdroloogiline süsteem, et arvestada savi või üldiselt fütosilikaatide suurt hulka, mida OMEGA on täheldanud," ütleb Bibring.
Pikaajaline kokkupuude vedela veega, mis viis phüllosilikaadi moodustumiseni, võinuks Marsi pinnal olla stabiilne, kui kliima oleks piisavalt soe. Teise võimalusena võis kogu moodustumisprotsess toimuda vee toimel soojas õhukeses koorikus.
OMEGA andmed näitavad ka seda, et sulfaadimaardlad erinevad fütosilikaatladest ja on tekkinud pärast neid. Vormi saamiseks ei vaja sulfaadid eriti pikaajalist vedela vee olemasolu, kuid vesi peab olema seal ja see peab olema happeline.
Nende kahe erinevat tüüpi hüdreeritud mineraalide avastamine ja kaardistamine osutab kahele peamisele klimaatilistele episoodidele Marsi ajaloos: varajane? Noachian? niiske keskkond, milles moodustusid füllosilikaadid, millele järgneb happelisem keskkond, milles moodustusid sulfaadid. Neid kahte episoodi eraldas Marsi globaalne kliimamuutus.
„Kui vaadata tänapäeva tõendusmaterjali, oleks Mars, mis oleks võinud elada ja säilitada elu, varajane Noachian, mida jälitaksid pigem fütosilikaadid kui sulfaadid. Meie kaardistatud savimineraalid võiksid siiski jälgi hoida Marsil toimuvast võimalikust biokeemilisest arengust, ”võtab Bibring kokku.
Algne allikas: ESA portaal
