Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Meridiani Planum
MER-B-Descent Stage-med.jpg
Mars Exploration Rover Opportunity смотрит на юго-запад через Меридиани Планум; Выброшенный корпус и парашют вездехода видны вдалеке.
Координаты0 ° 12'N 357 ° 30'E / 0,2 ° N 357,5 ° E / 0,2; 357,5 Координаты : 0,2 ° N 357,5 ° E0 ° 12'N 357 ° 30'E /  / 0,2; 357,5
Рок экспозиции около Бигль кратере , после того , как придавленный с Opportunity ' s RAT

Меридиани Планум - это равнина, расположенная в 2 градусах к югу от экватора Марса (с центром на 0,2 ° N 357,5 ° E ), в самой западной части Terra Meridiani . В нем редко встречается серый кристаллический гематит . На Земле , гематит часто образуется в горячих источниках или в стоячей лужи воды ; поэтому многие ученые считают, что гематит в Meridiani Planum может указывать на древние горячие источники или на то, что в окружающей среде содержалась жидкая вода. Гематит является частью слоистой осадочной породы толщиной от 200 до 800 метров. Другие особенности Meridiani Planum включают вулканический базальт.0 ° 12'N 357 ° 30'E /  / 0,2; 357,5 и ударные кратеры .

До посадки марсохода «Оппортьюнити» орбитальные снимки показали, что в возможных осадочных слоях преобладают базальтовые пески . Орбитальная тепловая инфракрасная спектроскопия картировала кристаллический гематит, интерпретируемый как водное месторождение минералов, в дополнение к сульфатам . [1]

Меридиани Планум был выбран в качестве посадочной площадки для посадки космических аппаратов MER-B в 2004 году и ExoMars EDM [ требуется уточнение ] [ когда? ] , равнинная местность, низкая высота и относительное отсутствие камней и кратеров делают его излюбленным местом. [2] В этом регионе также находится Мемориальная станция Челленджера. [3]

Марсоход " Оппортьюнити" , резюме [ править ]

Снимок, сделанный панорамной камерой на борту Opportunity, показывает пустой посадочный модуль марсохода, Мемориальную станцию ​​Челленджер.

В 2004 году Меридиани Планум стал местом посадки второго из двух марсоходов NASA под названием « Оппортьюнити» . Это также было целевой площадкой для посадки Mars Surveyor 2001 Lander , которая была отменена после неудач миссий Mars Climate Orbiter и Mars Polar Lander .

Стенка кратера Игл показала слоистые песчаники , состоящие из базальтового детрита, цементированного сульфатными эвапоритами , и сферул гематита «голубая ягода» . На выносливости кратера, гематит-сульфат Бернс образование показало эоловое поле дюны поперечного постельное белье в нижнем блоке песчаника, увенчано эоловым песок лист в средней части, а затем в подвесных ламинациях верхнего блока. Это образование было интерпретировано как образование, когда базальтовый ил был цементирован эвапоритами в плайя-озере.. Оппортьюнити также исследовал образование Бернса в стенах кратера Виктория. В кратере Endeavour компания Opportunity исследовала формацию Matijevic , содержащую смектиты , формацию Shoemaker, состоящую из брекчий на краю кратера, и формацию Grasberg, состоящую из обломков . [1]

Результаты Opportunity показывают, что место его посадки когда-то в течение длительного периода времени было насыщено жидкой водой, возможно, с высокой соленостью и кислотностью. Особенности, которые предполагают это, включают косослоистые отложения, наличие множества мелких сферических гальок, которые кажутся конкрециями , кавернами внутри горных пород, а также присутствие большого количества сульфата магния и других богатых сульфатом минералов, таких как ярозит .

Открытия горных пород и полезных ископаемых Opportunity Rover на Меридиани Планум [ править ]

Марсоход « Оппортьюнити» обнаружил, что почва в Меридиани Планум была очень похожа на почву в Кратере Гусева и Арес Валлис; однако во многих местах в Меридиани почва была покрыта круглыми твердыми серыми шариками, которые получили название «черника». [4] Эти ягоды черники почти полностью состоят из минерального гематита . 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. [5] 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. [6] [7] Большая часть почвы состояла из оливиновых базальтовых песков, которые не были получены из местных пород. Песок мог быть доставлен откуда-то еще. [8]

  • На этом изображении, сделанном с помощью микроскопа, видны блестящие сферические объекты, встроенные в стену траншеи.

  • «Черника» (гематитовые сферы) на скалистом обнажении у кратера Игл. Обратите внимание на объединенную тройку в верхнем левом углу.

  • Скала "Ягодная чаша".

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

Минералы в пыли [ править ]

Мессбауэровской спектр был сделан из пыли , которая собралась на Opportunity " захвата магнита с. Результаты показали, что магнитный компонент пыли был титаномагнетитом, а не просто магнетитом , как когда-то считалось. Также было обнаружено небольшое количество оливина, 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. [9] Поскольку инструмент Rock Abrasion Tool (RAT) легко врезался в коренную породу, считается, что эти породы намного мягче, чем породы в кратере Гусева.

Минералы коренных пород [ править ]

На поверхности, где приземлился « Оппортьюнити» , было видно немного камней , но коренная порода, которая была обнажена в кратерах, была исследована набором инструментов на вездеходе. [10] Коренные породы оказались осадочными породами с высокой концентрацией серы в форме сульфатов кальция и магния . Некоторые из сульфатов, которые могут присутствовать в коренных породах, - это кизерит , сульфатный ангидрат, бассанит, гексагидрит, эпсомит и гипс . Также могут присутствовать соли , такие как галит , бишофит, антарктицит, блодит, вантоффит или глуберит. [11] [12]

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 подобны спектрам, полученным термоэмиссионным спектрометром на борту Mars Global Surveyor . Такой же спектр обнаружен на большой территории, поэтому считается, что вода когда-то появлялась в широком регионе, а не только в районе, исследованном марсоходом Opportunity . [13]

Альфа - частица рентгеновского спектрометра (APXS) обнаружили , довольно высокие уровни фосфора в породах. Подобные высокие уровни были обнаружены другими марсоходами у Ареса Валлиса и кратера Гусева , поэтому была выдвинута гипотеза, что мантия Марса может быть богата фосфором. [14] Минералы в породах могли образоваться в результате кислотного выветривания базальта . Поскольку растворимость фосфора связана с растворимостью урана , тория и редкоземельных элементов , ожидается, что все они будут обогащены горными породами. [15]

Когда марсоход Opportunity путешествовал к краю кратера Индевор , он вскоре обнаружил белую жилу, которая позже была идентифицирована как чистый гипс. [16] [17] Он образовался, когда вода, несущая гипс в растворе, отложила минерал в трещине в скале. Изображение этой жилы, получившей название «Хоумстейк», показано ниже.

Формирование "хоумстейка"

Доказательства воды [ править ]

Особенности перекрещивания 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 [18]. Кроме того, на некоторых скалах наблюдались небольшие прослои (слои) с формами, которые создаются только при слабом течении воды. [19] Первые такие пласты были найдены в скале под названием «Деллс». Геологи сказали бы, что перекрестная стратификация показала геометрию фестона из-за переноса в подводной ряби. [20] Изображение перекрестной стратификации, также называемой перекрестной слоистостью, показано слева.

Коробчатые отверстия в некоторых породах были вызваны образованием больших кристаллов сульфатами, а затем, когда кристаллы позже растворились, остались отверстия, называемые кавернами. [21] [22] Концентрация элемента брома в горных породах сильно варьировалась, вероятно, потому, что он очень 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. [23]

Пустоты или каверны внутри скалы

Рок от удара [ править ]

Один камень, Bounce Rock, найденный на песчаных равнинах, оказался выбросом из ударного кратера. Его химический состав отличался от основных пород. 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. [24]

Метеориты [ править ]

Марсоход Opportunity обнаружил метеориты, просто лежащие на равнине. Первый один анализировались с Opportunity « инструментов s был назван„Рок тепловой защиты“ , как это было установлено рядом , где Opportunity » s теплозащитный приземлился. Исследование с помощью миниатюрного термоэмиссионного спектрометра ( Mini-TES ), мессбауэровского спектрометра и APXS привело исследователей к классификации его как метеорита IAB . APXS определил, что он состоит из 93% железа и 7% никеля . Булыжник под названием «Фиговое дерево Барбертон» считается каменным или каменно-железным метеоритом (силикат мезосидерита) [25] [26] 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 [ править ]

Наблюдения на этом месте привели ученых к выводу, что этот район несколько раз был затоплен водой и подвергался испарению и высыханию. [27] 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. [28]

Слои [ править ]

Части Meridiani Planum отображают многослойные элементы с орбиты. Слои могли быть сформированы с помощью воды, особенно грунтовых вод.

Основная статья: Подземные воды на Марсе § Многослойный рельеф

Подробное обсуждение наслоения на многих марсианских примерах можно найти в «Осадочной геологии Марса». [29]

  • Крупным планом вид слоев, видимый HiRISE в программе HiWish. По крайней мере, один слой имеет светлый оттенок, что может указывать на гидратированные минералы.

  • Крупным планом вид слоев, видимый HiRISE в программе HiWish

Кратеры в Меридиани Планум [ править ]

Цветовая кодировка минералов и аннотирование
Аннотированная карта высот места посадки Opportunity и некоторых окружающих кратеров, включая Endeavour и Miyamato
  • Кратер Ада
  • Кратер Эйри - 40 км в диаметре и около 375 км к западу-юго-западу от Оппортьюнити.
    • Эйри-0 - находится внутри кратера Эйри и определяет нулевой меридиан Марса.
  • Кратер Арго - посетил возможность
  • Кратер Бигл - посетил возможность
  • Пивной кратер
  • Кратер Бополу
  • Кратер Кроммелин
  • Кратер Орла - место высадки возможности, диаметр 30 метров
  • Кратер Эммы Дин - посетила возможность
  • Кратер Индевор - посетил возможность
  • Кратер Эндюранс - посещаемый шансом
  • Кратер Эребус - посетил возможность
  • Кратер Фирсофф - предполагаемое место посадки марсохода в 2020 году
  • Кратер Язу
  • Кратер Мэдлера
  • Кратер Санта-Мария - посетил возможность
  • Кратер Виктория - посетил возможность, диаметр 750 метров
  • Кратер Восток - посетил возможность

См. Также [ править ]

  • География Марса
  • Список равнин на Марсе

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Максуин, Гарри; Мёрш, Джеффри; Берр, Девон; Данн, Уильям; Эмери, Джошуа; Ка, Линда; Макканта, Молли (2019). Планетарная геонаука . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. С. 300–306. ISBN 9781107145382.
  2. ^ [1]
  3. ^ [2]
  4. ^ Йен, А., и др. 2005. Комплексный взгляд на химию и минералогию марсианских почв. Природа . 435: 49-54.
  5. ^ Белл, J (ред.) Марсианская поверхность . 2008. Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-86698-9 
  6. ^ Squyres, S. et al. 2004. «Научное исследование Athena Rover на Меридиани, Марс». Наука : 1698-1703 гг.
  7. ^ Soderblom, L., et al. 2004. "Почвы кратера Орла и Меридиани Планум в месте посадки марсохода Opportunity". Наука : 306. 1723-1726.
  8. ^ Christensen, P., et al. «Минералогия в Meridiani Planum из эксперимента Mini-TES на марсоходе Opportunity». Наука : 306. 1733-1739.
  9. ^ Goetz, W., et al. 2005. «Указание более засушливых периодов на Марсе по химическому составу и минералогии атмосферной пыли». Природа : 436.62-65.
  10. ^ Белл, Дж. И др. 2004. «Результаты мультиспектрального изображения Pancam с марсохода Opportunity на Меридиани Планум». Наука : 306.1703-1708.
  11. ^ Christensen, P., et al. 2004 «Минералогия на Меридиани Планум из эксперимента Mini-TES на марсоходе Opportunity». Наука : 306. 1733-1739.
  12. ^ Squyres, S. et al. 2004. "Свидетельства на месте древней водной среды в Меридиан Планум, Марс". Наука : 306. 1709-1714.
  13. ^ Хайнек, Б. 2004. «Последствия для гидрологических процессов на Марсе от обширных обнажений коренных пород по всей Терра Меридиани». Природа : 431. 156-159.
  14. ^ Дрейбус, Г. и Х. Ванке. 1987. "Летучие вещества на Земле и Марсе: сравнение". Икар . 71: 225-240
  15. ^ Rieder, R., et al. 2004. "Химия горных пород и почв в Meridiani Planum с помощью рентгеновского спектрометра альфа-частиц". Наука . 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. et al. 2004. "Ярозит и гематит в Meridiani Planum от мессбауэровского спектрометра Оппортьюнити". Наука : 306. 1740-1745.
  19. ^ Herkenhoff, K., et al. 2004. "Данные микроскопического тепловизора Opportunity для воды на плоском меридиане". Наука : 306. 1727-1730 гг.
  20. ^ Squyres, S. et al. 2004. "Свидетельства на месте древней водной среды в Меридиан Планум, Марс". Наука : 306. 1709-1714.
  21. ^ Herkenhoff, K., et al. 2004. "Данные микроскопического тепловизора Opportunity для воды на плоском меридиане". Наука : 306. 1727-1730 гг.
  22. ^ Марион, GM; Катлинг, округ Колумбия; Zahnle, KJ; Клэр, MW (2010). «Моделирование химического состава водных перхлоратов с приложениями к Марсу». Икар . 207 (2): 675–685. Bibcode : 2010Icar..207..675M . DOI : 10.1016 / j.icarus.2009.12.003 . ISSN 0019-1035 . 
  23. ^ Йен, А., и др. 2005. «Комплексный взгляд на химию и минералогию марсианских почв». Природа . 435: 49-54.
  24. ^ Squyres, S. et al. 2004. «Научное исследование Athena Rover на Меридиани, Марс». Наука : 1698-1703 гг.
  25. ^ Squyres, S., et al. 2009. «Исследование кратера Виктория марсоходом Opportunity». Наука : 1058-1061.
  26. ^ Шредер, С., и др. 2008. J. Geophys. Разр .: 113.
  27. ^ Squyres, S. et al. 2004. «Научное исследование Athena Rover на Меридиани, Марс». Наука : 1698-1703 гг.
  28. ^ Кларк, Б. и др. «Химия и минералогия обнажений на Меридиани Планум». Планета Земля. Sci. Lett. 240: 73-94.
  29. ^ Гротцингер, Дж. И Р. Милликен (ред.). 2012. «Осадочная геология Марса». SEPM.

Внешние ссылки [ править ]

  • Масштабируемая карта Google Марса с центром на Меридиани Планум
  • Осадочные породы Sinus Meridiani: пять ключевых наблюдений по данным, полученным орбитальными аппаратами Mars Global Surveyor и Mars Odyssey
  • ESA - Meridiani Planum
  • Видео в высоком разрешении от Шона Дорана пролета над многослойной территорией Меридиани Планум