Инструмент OMEGA Mars Express добавляет детали к Candor Chasma. Изображение предоставлено: ESA Увеличить
Исходя из предыдущих наблюдений, Марс должен был подвергнуться водным процессам, которые оставили свою подпись в поверхностных структурах, таких как системы каналов и признаки обширной водной эрозии. Однако такие наблюдения не обязательно подразумевают стабильное присутствие жидкой воды на поверхности в течение длительных периодов времени в истории Марса.
Данные, собранные OMEGA, однозначно свидетельствуют о наличии специфических поверхностных минералов, которые подразумевают долгосрочное присутствие большого количества жидкой воды на планете.
Эти «гидратированные» минералы, так называемые, потому что они содержат воду в своей кристаллической структуре, обеспечивают четкую «минералогическую» запись процессов, связанных с водой на Марсе.
За 18 месяцев наблюдений OMEGA нанесла на карту почти всю поверхность планеты, как правило, с разрешением от одного до пяти километров, с некоторыми областями с разрешением менее километра.
Прибор обнаружил присутствие двух различных классов гидратированных минералов, «филлосиликатов» и «гидратированных сульфатов», на изолированных, но больших площадях на поверхности.
Оба минерала являются результатом химического изменения пород. Однако процессы их формирования сильно различаются и указывают на периоды различных условий окружающей среды в истории планеты.
Филлосиликаты, так называемые из-за их характерной структуры в тонких слоях («phyllo» = тонкий слой), являются продуктами изменения магматических минералов (минералов магматического происхождения), поддерживающих длительный контакт с водой. Примером филлосиликата является глина.
Филлосиликаты были обнаружены OMEGA главным образом в областях Аравия Терра, Терра Меридиани, Сиртис-Майор, Нили Фоссэ и Маурт Валлис в виде темных отложений или эродированных обнажений.
Гидратированные сульфаты, второй основной класс гидратированных минералов, обнаруженных OMEGA, также являются минералами водного происхождения. В отличие от филлосиликатов, которые образуются в результате изменения магматических пород, гидратированные сульфаты образуются в виде отложений из соленой воды; большинству сульфатов необходима кислая водная среда для образования. Они были обнаружены в слоистых отложениях в Valles Marineris, на обширных открытых отложениях в Terra Meridiani и в темных дюнах в северной полярной шапке.
Когда произошло химическое изменение поверхности, которое привело к образованию гидратированных минералов? В какой момент истории Марса вода стояла в большом количестве на поверхности? Ученые OMEGA объединили свои данные с данными других приборов и предложили вероятный сценарий того, что могло произойти.
«Обнаруженные нами богатые глиной филлосиликатные отложения образовались в результате изменения поверхностных материалов в самые ранние времена Марса», - говорит Жан-Пьер Бибринг, главный исследователь OMEGA.
«Измененный материал должен был быть захоронен последующими потоками лавы, которые мы наблюдаем вокруг пятнистых областей. Тогда материал был бы подвержен эрозии в определенных местах или выкопан из измененной коры под воздействием метеоритов », - добавляет Бибринг.
Анализ окружающего геологического контекста, в сочетании с существующими методами подсчета кратеров для расчета относительного возраста поверхностных элементов на Марсе, определяет образование филлосиликатов в раннюю эпоху Ноаха, в период интенсивного образования кратеров. Эпоха Ноаха, продолжающаяся от рождения планеты до 3,8 тысячи миллионов лет назад, является первой и самой древней из трех геологических эпох на Марсе.
«Ранняя активная гидрологическая система должна присутствовать на Марсе для учета большого количества глин или филлосиликатов в целом, что наблюдалось OMEGA», - говорит Бибринг.
Долгосрочный контакт с жидкой водой, который привел к образованию филлосиликата, мог бы существовать и быть стабильным на поверхности Марса, если бы климат был достаточно теплым. С другой стороны, весь процесс формирования мог происходить под действием воды в теплой тонкой коре.
Данные OMEGA также показывают, что сульфатные отложения отличаются от филлосиликатных и образовались после них. Для образования сульфатов не требуется особенно длительного присутствия жидкой воды, но вода должна быть там, и она должна быть кислой.
Обнаружение и картирование этих двух различных видов гидратированных минералов указывают на два основных климатических эпизода в истории Марса: ранний? Ноахиан? влажная среда, в которой образуются филлосиликаты, а затем более кислая среда, в которой образуются сульфаты. Эти два эпизода были разделены глобальным изменением климата на Марсе.
«Если мы посмотрим на сегодняшнее свидетельство, эпоха, в которой Марс мог быть пригодной для жизни и устойчивой жизни, была бы ранним ноахианом, прослеживаемым филлосиликатами, а не сульфатами. Глинистые минералы, которые мы нанесли на карту, все еще могут сохранять следы возможного биохимического развития на Марсе », - заключает Бибринг.
Источник: ESA Portal
