Плато Меридиана

Взгляд марсохода Оппортьюнити на юго-западную часть Плато Меридиана; На снимке видна капсула и парашют, использованные при посадке ровера.

Концентрация гематита на Плато Меридиана, эллипс обозначает область в которой должен был приземлится Оппортьюнити, не выходя за ее границы.

Плато Меридиана представляет собой равнину расположенную в 2 градусах к югу от экватора Марса (с центром в точке с координатами 0.2, 357.50° с. ш. 357° в. д. / 0.2° с. ш. 357.5° в. д., в западной части Земли Меридиана. Здесь находится редкий серый кристаллический гематит. На Земле, гематит чаще всего образуется в горячих источниках или же в стоячий водоемах, поэтому большинство ученые полагают, что гематит на Плато Меридиана может свидетельствовать о существовании древних горячих источников или о наличии жидкой воды на поверхности Красной планеты. Гематит является частью слоистых осадочных пород толщиной от 200 до 800 метров. Другие особенности Плато Меридиана включают в себя вулканический базальт и множество ударных кратеров.

Марсоход Оппортьюнити, резюме

В 2004 году на Плато Мередиана приземлилась посадочная платформа с марсоходом Оппортьюнити на борту. Она также была местом посадки для ровера миссии Mars Surveyor 2001, но была отменена после череды неудач с миссиями Mars Climate Orbiter и Mars Polar Lander.

Результаты исследований марсохода Оппортьюнити показывают, что место посадки ровера, в течение долгого времени находилось в жидкой воде, возможно в очень соленой и кислотной. Об этом свидетельствует большое содержание в почве сферической гальки, пустот внутри скал, содержание в больших количествах сульфата и сульфата магния, а также других минералов, например, ярозит.

Выход горных пород в кратере Игл, месте посадки марсохода Оппортьюнити.

Выход горных пород на «Холме Матижевича»; На 3063 сол, Оппортьюнити начал его изучение.

Изучение горной породы и открытие минералов на Плато Меридиана

Оппортьюнити обнаружил, что почва на Плато Меридиана схожа с почвой в кратере Гусева и Ареса, однако во многих местах Меридиана почва была покрыта круглыми, твердыми, серыми шариками, названными как «черника».^[1] Было обнаружено, что «Черника» почти полностью состоит из минерального гематита. Ученые определили, что спектры сигналов, замеченных с орбиты аппаратом Марс Одиссей, произвели именно эти шарики. После дальнейших исследований было решено, что «черника» сформировалась именно в водной среде.^[2] С течением временем конкреция гематита изменялась.^[3][4] Большая часть почвы состоит из оливин-базальтового песка, но не из местных пород. Песок, возможно, ветром был перенесен из других мест Красной планеты.^[5]

• 

  Снимок микроскопа (MI) ровера, показывает блестящие, сферические объекты на стенках траншеи.

• 

  «Черника» (гематит) на скалистом обнажении в кратере Игл.

• 

  Отверстие в камне «Berry Bowl».

• 

  Тонкие пласты горных пород, не все параллельны друг другу.

Минералы

Углубление в породе, созданное буром (RAT) марсохода около кратера Бигль.

Гипсовая жила «Homestake».

У Мессбауэровского спектрометра есть магниты, с помощью которых он может производить анализ скопившейся магнитной пыли на Оппортьюнити. Результаты ее изучения свидетельствуют о том, что основными ее составляющими являются частички титаномагнетита, а не просто магнетита, как считалось ранее. Также было обнаружено небольшое количество оливина, что свидетельствует от том, что планета долгое время находилась в засушливом климате. С другой стороны, небольшое количество гематита в почве, означает то, что в прошлой истории Марса присутствовала жидкая вода.^[6] Еще одним доказательством в пользу этой гипотезы служит то, что бур (RAT) Оппортьюнити с большей легкостью проделывал углубления в скалах, следовательно ученые полагают, что горные породы на Плато Меридиана менее твердые, чем в кратере Гусева, который исследовал марсоход Спирит.

Почвенные минералы

Выход горных пород на поверхность трудно обнаружить с орбиты, в том месте где приземлился Оппортьюнити, она имелась на стенках кратера, ровер использовал свой бур для ее изучения.^[7] Ее классифицировали как осадочную, с высоким содержанием серы, кальция и сульфата магния. Некоторые из сульфатов, также могут присутствовать почве например: кизерита, сульфат кальция (Ангидрит), бассанит, гексагидрит, эпсомит и гипса. Из солей — это галит, бишофит, антарктицит, астраханит, вантгоффит, также могут присутствовать в почве.^[8][9]

Те породы, которые имеют в своем составе сульфаты, окрашиваются в более светлые тона. Спектры этих тонов, содержащие гидратированные сульфаты, были похожи на спектры, обнаруженные Тепловым Эмиссионным спектрометром находящегося на борту орбитальной станции Mars Global Surveyor. Такие же спектры от породы размещены на большой площади, поэтому считается, что вода текла по обширным территориям, а не только в области изученной марсоходом Оппортьюнити.^[10]

Альфа-Протон-Рентгеновский спектрометр (APXS) обнаружил довольно высокий уровень содержания фосфора в скалах. Подобная высокая концентрация фосфора была обнаружена и в других местах, например, в кратера Гусева, таким образом, была выдвинута гипотеза, что мантия Марса может быть богата фосфором.^[11] Минералы в горных породах могут образоваться при взаимодействии с кислотной средой или же по средству выветривания базальта. Поскольку растворимость фосфора напрямую зависит от растворимости урана, тория и других редкоземельных металлов, поэтому все эти элементы должны присутствовать и быть обогащены в горных породах.^[12]

При передвижении Оппортьюнити по краю кратера Индевор, он обнаружил образование в виде протяженной, белой полоски, дальнейший анализ показал, что основная ее составляющая — гипс.^[13][14] Снимок справа показывает данное образование, позже названное «Homestake».

Свидетельства о наличии воды в прошлом

Изучение горных пород на Плато Меридиана, дало убедительные доказательства в пользу прошлой деятельности воды. Минерал под названием ярозит, образующийся только только в воде, был обнаружен во всех типах почв, исследованной марсоходом Оппортьюнити.^[15] Это открытие доказало, что вода когда-то существовала на Плато Меридиана.^[16] Кроме того, некоторые породы сформировались в виде пластин (слоев), отточить эти формы помогла протекающая по ним вода.^[9] Первые такие пластины были найдены в камне под названием «The Dells».

Пустые карманы в породе известные геологам как «Пустоты» (Vugs). Пустоты образуются, когда кристаллы, формируясь в горной породе, выветриваются посредству эрозионных процессов.^[16] Некоторые из таких пустот имеют дискообразные формы, что соответствует определённым типам кристаллов, в основном, сульфатам. Концентрация брома в скалах сильно варьируется, вероятно, потому, что он хорошо растворяется. Вода, возможно, успевала сконцентрироваться в почве, до того момента, когда бром начинал испаряться. Другим объяснением в изменении концентрации брома, можно считать воздействие ночного мороза, сразу же после замерзания воды (образуя тонкую корку льда), в определенных местах она начинала вытеснять менее плотный бром.^[1]

• 

  Пустоты в скале.

• 

  Пласты (слои) горных пород в месте под названием «Каратепе».

Камни

Изучение найденного камня под названием «Bounce Rock», показало, что он был выброшен из кратера во время удара. Его химический состав отличался от химического состава коренных пород этого места. Содержащий в основном пироксены и плагиоклазы, без наличия оливина, по своему химическому составу был похож на метеорит EETA 79001, как известно, прилетевший с Марса.^[3]

Метеориты

Марсоход Оппортьюнити нашел несколько метеоритов, лежащих на равнинах. Метеорит «Heatshield Rock» (находившийся рядом с обломками теплозащитного экрана марсохода), стал первым метеоритом, исследованный при помощи инструментов ровера. Изученный сразу несколькими инструментами: Тепловым Эмиссионным Спектрометром (Mini-TES), Мессбауэровским и Альфа-Протон-Рентгеновский спектрометром; метеорит классифицировали, как железный метеорит IAB группы. Альфа-Протон-Рентгеновский спектрометр определил, что метеорит на 93% из состоял из железа и на 7% из никеля. Камень под названием «Fig Tree Barberton» определили как каменный или железо-каменный метеорит,^[17][18] в то время как метеориты под названием «Allan Hills» и «Zhong Shan» могут быть только железными.

• 

  Основной обломок, позади виден метеорит «Heat Shield Rock».

• 

  Метеорит «Heat Shield Rock».

• 

  Метеорит «Block Island».

История геологии

Наблюдения за Плато Меридиана говорит о том, что вся её территория находилась в воде, которая несколько раз высыхала и испарялась.^[3] В этом повторяющемся процессе образовались сульфаты. Из остатков сульфатов сформировался гематит, концентрация которого выросла при взаимодействии с водой. Некоторые сульфатов образуются в больших кристаллах, позже растворяются, оставляя за собой пустоты в скале. В процессе исследования Плато Меридиана выделились несколько доказательств, указывающих на засушливый климат, существовавший несколько миллиардов лет назад, а также о наличии жидкой воды на поверхности Марса, по крайней мере существовавшей некоторое время.^[19]

Кратеры находящиеся на Плато Меридиана

Карта местности, а также концентрации минералов на Плато Меридиана.

• Эйри — кратер имеет диаметр 40 км, марсоход Оппортьюнити находился в 375 км к Юго-Западу от него.

• Эйри-0 — кратер находится внутри кратера Эйри.

• Арго — посещен марсоходом Оппортьюнити.
• Бигль — посещен марсоходом Оппортьюнити.
• Бер
• Игл — 22 метровый кратер, место посадки масрохода Оппортьюнити.
• Индевор — кратер 22 км в диаметре, посещен марсоходом Оппортьюнити.
• Эмма Дин — посещен марсоходом Оппортьюнити.
• Выносливость — посещен марсоходом Оппортьюнити.
• Эребус — посещен марсоходом Оппортьюнити.
• Медлер
• Санта-Мария — посещен марсоходом Оппортьюнити.
• Виктория — кратер 750 метров в диаметре, посещен марсоходом Оппортьюнити.
• Восток — посещен марсоходом Оппортьюнити.
• Натуралист — посещен марсоходом Оппортьюнити.

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Yen, A., et al. 2005. An integrated view of the chemistry and mineralogy of martian soils. Nature. 435.: 49-54.
2. ↑ Bell, J (ed.) The Martian Surface. 2008. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-86698-9
3. ↑ ^{1 2 3} Squyres, S. et al. 2004. The Opportunity Rover’s Athena Science Investigation at Meridiani Planum, Mars. Science: 1698-1703.
4. ↑ Soderblom, L., et al. 2004. Soils of Eagle Crater and Meridiani Planum at the Opportunity Rover Landing Site. Science: 306. 1723-1726.
5. ↑ Christensen, P., et al. Mineralogy at Meridiani Planum from the Mini-TES Experiment on the Opportunity Rover. Science: 306. 1733-1739.
6. ↑ Goetz, W., et al. 2005. Indication of drier periods on Mars from the chemistry and mineralogy of atmospheric dust. Nature: 436.62-65.
7. ↑ Bell, J., et al. 2004. Pancam Multispectral Imaging Results from the Opportunity Rover at Meridiani Planum. Science: 306.1703-1708.
8. ↑ Christensen, P., et al. 2004 Mineralogy at Meridiani Planum from the Mini-TES Experiment on the Opportunity Rover. Science: 306. 1733-1739.
9. ↑ ^{1 2} Squyres, S. et al. 2004. In Situ Evidence for an Ancient Aqueous Environment at Meridian Planum, Mars. Science: 306. 1709-1714.
10. ↑ Hynek, B. 2004. Implications for hydrologic processes on Mars from extensive bedrock outcrops throughout Terra Meridiani. Nature: 431. 156-159.
11. ↑ Dreibus,G. and H. Wanke. 1987. Volatiles on Earth and Marsw: a comparison. Icarus. 71:225-240
12. ↑ Rieder, R., et al. 2004. Chemistry of Rocks and Soils at Meridiani Planum from the Alpha Particle X-ray Spectrometer. Science. 306. 1746-1749
13. ↑ NASA - NASA Mars Rover Finds Mineral Vein Deposited by Water
14. ↑ Durable NASA rover beginning ninth year of Mars work
15. ↑ Klingelhofer, G. et al. 2004. Jarosite and Hematite at Meridiani Planum from Opportunity’s Mossbauer Spectrometer. Science: 306. 1740-1745.
16. ↑ ^{1 2} Herkenhoff, K., et al. 2004. Evidence from Opportunity’s Microscopic Imager for Water on Meridian Planum. Science: 306. 1727-1730
17. ↑ Squyres, S., et al. 2009. Exploration of Victoria Crater by the Mars Rover Opportunity. Science: 1058-1061.
18. ↑ Schroder,C., et al. 2008. J. Geophys. Res: 113.
19. ↑ Clark, B. et al. Chemistry and mineralogy of outcrops at Meridiani Planum. Earth Planet. Sci. Lett. 240: 73-94.

Ссылки

• Google Mars zoomable map — центр Плато Меридиана.
• The sedimentary rocks of Sinus Meridiani: Five key observations from data acquired by the Mars Global Surveyor and Mars Odyssey orbiters