Удары с марсохода Mars Perseverance продолжают поступать. Он исследует кратер Джезеро на Красной планете в поисках доказательств существования микробной жизни в древнем (или даже недавнем) прошлом планеты. Недавно он заметил очень странный камень с черно-белыми полосами. Его внешний вид и расположение вызвали множество вопросов. Члены команды Perseverance назвали его «Замок Фрейи».
Судя по изображению, этот кусок удивительно похож на метаморфические породы на Земле. Наиболее распространенными являются гнейс, мрамор и сланец (и это лишь некоторые из них). По словам Джеффри Каргела из Института планетологии, который размышлял о том, чем может быть Замок Фрейи, он напоминает очень высококачественный камень, похожий на тот, который мы находим здесь, дома. «Это похоже на метаморфическую породу, содержащую полевой шпат или другие беловатые минералы, расположенные в так называемом будинаже», — сказал он. «Это слово происходит из французского языка и относится к структуре, напоминающей колбасу. В случае с горными породами он образуется, когда имеется слоистый материал, обычно осадочные породы, где слои сжимаются сверху в условиях высокой температуры и давления. Большая часть камня пластически сжимается и расширяется».
Каргель, не связанный с миссией «Настойчивость», отметил, что условия, при которых на Марсе сформировался Замок Фрейи, будут аналогичны земным. «Такие условия были обычным явлением на Земле, и эрозия в конечном итоге обнажила камни на поверхности. Если это коренная марсианская порода, она, вероятно, претерпела бы метаморфизм в нижней коре, а затем удар взорвал ее, и камень приземлился там, где марсоход мог бы его изучить», — сказал он. Другие возможности транспортировки включают отложение отложений путем доставки жидкости, что имеет смысл, поскольку вода затопила кратер в прошлом.
Что это за рок?
Итак, что же за история с этим камнем? Судя по изображению, он выглядит совершенно вырванным из контекста: в кратере много пыли и осадочного материала. Поэтому стоит рассмотреть регион более подробно. В результате удара около 3,8 миллиардов лет назад образовался кратер Джезеро. Он расположен на западном краю большого ударного бассейна под названием Isidis Planitia. Этот бассейн образовался в результате сильного удара, произошедшего около 3,9 миллиардов лет назад. В какой-то момент в далеком прошлом вода наполнила Джезеро как минимум дважды. Здесь есть дельта реки, а также каналы, выходящие из кратера.
Там, где есть вода, есть осадки, которые затвердевают в осадочную породу. (Основными типами горных пород являются магматические (вулканические или интрузивные по происхождению), осадочные (отложившиеся ветром или водой) и метаморфические.) Неудивительно, что марсоход Perseverance продолжает находить осадочные отложения и слои на Джезеро. Дельта богата глиной, а в кратере есть и другие материалы, которые, как известно, контактируют с водой. Однако некоторые скалы в Езеро также являются магматическими. Это означает, что они были созданы вулканической деятельностью и каким-то образом доставлены в кратер.
Это возвращает нас к замку Фрейи, который на первый взгляд выглядит метаморфическим. Такие породы подверглись воздействию тепла, давления или других геологических напряжений. Этот процесс изменил их из одного типа в другой. Это также изменило текстуру исходной породы и минеральный состав.
Создание метаморфической породы
На Земле метаморфические образования составляют большую часть коры нашей планеты. Они могут образовываться глубоко под поверхностью, где температура и давление высоки. Тектоническая активность также вызывает метаморфизм. Так же влияете на события. Оба нагревают и сжимают окружающую породу. Удар также «выкапывает» камни из глубины и швыряет их по поверхности. Еще одним виновником может быть вулканизм, направляющий горячую магму в трещины и отверстия существующих пород и «превращающий» их. Метаморфизм также может быть продуктом действия горячей, богатой минералами жидкости, введенной в другие породы в результате гидротермальной деятельности. Если бы это произошло, жидкости могли бы проникнуть в слои. В результате появятся отложения «интрузивных» минералов, что приведет к слоистому виду.
На Марсе все эти процессы также происходили на протяжении всей истории. Хороший анализ минералов породы может дать более подробную информацию о минеральном составе замка Фрейя. Это решило бы вопрос, что это за камень. Такие исследования также могут дать некоторое представление об условиях на Марсе во время его формирования.
Следует иметь в виду, что «Настойчивость» смотрела на замок Фрейи с помощью левой камеры MASTCam-Z. Более тщательное изучение минералогии и химии породы с помощью бортового спектрометра могло бы дать гораздо больше информации о происхождении замка Фрейя. Ученые-планетологи подняли вопрос о том, может ли команда Perseverance отправить марсоход обратно для проведения минералогического исследования. Однако на данный момент изображения MASTcam вызвали много спекуляций.
«Если горная порода окажется метаморфической и взята из нижней коры Марса, это может стать очень редкой возможностью изучить породу чрезвычайно древнего периода – возможно, бывшую осадочную породу, образовавшуюся, когда Марс был чрезвычайно молодым, образовавшуюся как Марсианская кора только развивалась», — сказал Каргель. «Возможно, это свидетельство существования самой старой гидросферы, известной на Марсе или где-либо еще в Солнечной системе».
Как оно туда попало?
Независимо от его состава, планетологам теперь необходимо определить, как этот необычный камень вообще попал в кратер Джезеро. Поскольку за долгую историю Марса этот регион был затоплен по крайней мере дважды, наиболее вероятная интерпретация состоит в том, что он образовался в другом месте и, вероятно, был выброшен из-под поверхности во время удара. Потом его унесло водой. На изображении Perseverance есть свидетельства небольшого закругления выступающих краев, подтверждающие идею транспорта жидкости. Материалы во время наводнения могут подвергнуться эрозии, поскольку они падают и подпрыгивают в воде. Один ученый из PSI предположил, что округление показывает, что камень пролетел как минимум на несколько километров.
По крайней мере, одно «необычное» предположение состоит в том, что, возможно, камень имеет земное происхождение. Древний удар по нашей планете мог отправить Замок Фрейи на Марс, где он приземлился в виде земного метеорита. Однако это маловероятно, поскольку динамика доставки земных метеоритов с Земли на Марс сложна.
Существование замка Фрейи в кратере Езеро указывает на исторические силы, сформировавшие планету. В частности, это ключ к пониманию сложной последовательности событий, которые привели этот камень к его нынешнему месту покоя в кратере Джезеро. Требуется время, чтобы проанализировать эти события и сам камень, чем, вероятно, и занимается команда Perseverance, пока сама миссия продолжает свой путь по марсианскому ландшафту.
Примечание. Особая благодарность исследователям Института планетологии за обсуждение с автором конкретных аспектов формирования метаморфических горных пород..
Для получения дополнительной информации
Полосатый сюрприз
Что такое метаморфические породы
