В исследовании, в котором участвуют ученый из Университета Техаса A & M, исследователи раскрыли новое понимание геологической истории Марса Джезеро-Кратера, места посадки настойчивого ровера НАСА. Их выводы показывают, что пол кратера состоит из разнообразного набора вулканических камней, богатых железом, обеспечивая окно в далекое прошлое планеты и ближайший шанс, пока обнаружил признаки древней жизни.
Ученый -исследователь доктор Майкл Тайс, который изучает геобиологию и осадочную геологию в Техасском колледже искусств и наук, является частью международной команды, исследующей поверхность Марса. Он и его соавторы опубликовали свои выводы в области наук.
«Анализируя эти разнообразные вулканические породы, мы получили ценную информацию о процессах, которые сформировали эту область Марса,» Тис сказал. «Это улучшает наше понимание геологической истории планеты и ее потенциала поддержать жизнь.»
Разблокировка секретов Марса непревзойденными технологиями
Настойчивость, самый продвинутый роботизированный исследователь НАСА, приземлился в Кратере Джезера 18 февраля 2021 года, в рамках поиска миссии Марса 2020 года знаков древней микробной жизни на красной планете. Ровер собирает образцы ядра марсианской породы и реголит (сломанная порода и почва) для возможного будущего анализа на земле.
Между тем, такие ученые, как Tice, используют высокотехнологичные инструменты Rover для анализа марсианских породов для определения их химического состава и обнаружения соединений, которые могут быть признаками прошлой жизни. Rover также имеет систему камер с высоким разрешением, которая предоставляет подробные изображения текстуры и структур камней. Но Тайс сказал, что технология настолько продвинута по сравнению с технологией прошлого НАСА Роверс, что собирают новую информацию на беспрецедентных уровнях.
«Мы не просто смотрим на картинки — мы получаем подробные химические данные, минеральные композиции и даже микроскопические текстуры,» Тис сказал. «Это как мобильная лаборатория на другой планете.»
Тайс и его соавторы проанализировали скальные образования в кратере, чтобы лучше понять вулканическую и гидрологическую историю Марса. Команда использовала планетарный инструмент для рентгеновской литохимии (PIXL), передового спектрометра, для анализа химического состава и текстур пород в формировании Máaz, ключевой геологической области в Jezero Crater. Рентгеновские возможности Pixl в высоком разрешении позволяют получить беспрецедентные детали при изучении элементов в скалах.
Тайс отметил важность технологии в революции марсианских исследований. «Каждый ровер, который когда-либо уехал на Марс, был технологическим чудом, но это первый раз, когда мы смогли анализировать породы в таком высоком разрешении с использованием рентгеновской флуоресценции. Это полностью изменило то, как мы думаем об истории камней на Марсе,» он сказал.
Что показывают камни
Анализ команды выявил два различных типа вулканических пород. Первый тип, темно-тонированный и богатый железом и магнием, содержит межгрозные минералы, такие как пироксен и плагиоклазный полевой шпат, с признаками измененного оливина. Второй тип, более светлая скала, классифицированная как трахи-андезит, включает кристаллы плагиоклаза в богатой массе, богатой калием. Эти результаты указывают на сложную вулканическую историю, включающую несколько потоков лавы с различными композициями.
Чтобы определить, как сформировались эти породы, исследователи проводили термодинамическое моделирование — метод, который имитирует условия, при которых минералы укреплялись. Их результаты показывают, что уникальные композиции возникли в результате дробной кристаллизации высокой степени, процесса, когда различные минералы отделяются от расплавленной породы, когда она охлаждается. Они также обнаружили признаки того, что лава, возможно, смешалась с богатым железом материалом из коры Марса, что еще больше изменяет композицию камней.
«Процессы, которые мы видим здесь — Фракционная кристаллизация и ассимиляция коры — Happen в активных вулканических системах на Земле,» сказал Тайс. «Это говорит о том, что эта часть Марса, возможно, имела длительную вулканическую активность, которая, в свою очередь, могла бы обеспечить устойчивый источник для различных соединений, используемых жизнью.»
Это открытие имеет решающее значение для понимания потенциальной обитаемости Марса. Если бы у Марса была активная вулканическая система в течение длительного периода, он также мог бы сохранить условия, подходящие для жизни для длинных частей ранней истории Марса.
Откройте для себя последние в науке, технологии и пространстве с более чем 100 000 подписчиков, которые полагаются на Phys.org для Daily Insights. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получите обновления о прорывах, инновациях и исследованиях, которые имеют значение — ежедневно или еженедельно.
«Мы тщательно выбрали эти камни, потому что они содержат подсказки о прошлой среде Марса,» Тис сказал. «Когда мы возвращаем их на Землю и можем проанализировать их лабораторными инструментами, мы сможем задать гораздо более подробные вопросы об их истории и потенциальных биологических подписях.»
Миссия возврата образца Марса, совместная попытка НАСА и Европейского космического агентства, направлена на то, чтобы вернуть образцы в течение следующего десятилетия. Оказавшись на земле, ученые будут иметь доступ к более продвинутым лабораторным методам, чтобы анализировать их более подробно.
Тайс сказал, что, учитывая поразительный уровень технологий в отношении настойчивости, впереди больше открытий. «Некоторые из самых захватывающих работ все еще впереди. Это исследование только начало. Мы видим вещи, которых мы никогда не ожидали, и я думаю, что в ближайшие несколько лет мы сможем усовершенствовать наше понимание геологической истории Марса способами, которые мы никогда не представляли.»
Информация от: Техасским университетом A & M
