Vedci vedeli hádať o jeho pôvode podivným znakom na povrchu Marsu. Je to povrchové ložisko nerastu, ktoré je častejšie v interiéroch planét. Nová štúdia ukazuje, že tento vnútorný minerál bol pravdepodobne prinesený na povrch starou výbušnou sopkou.
Nili Fossae sa nachádza v regióne Syrtis Major na Marse. Je to blízko Isidis Planitia, obrovskej planiny vnútri nárazovej nádrže na Marse. Nili Fossae je zaujímavá z dôvodu ložísk nerastných surovín v tejto oblasti a toho, čo nám tieto ložiská hovoria o Marse. Konkrétne obsahuje veľké ložisko minerálneho olivínu, ktoré sa zvyčajne nachádza vo vnútri planét.
Otázka, na ktorú sa táto štúdia pokúsila odpovedať, je, ako sa olivín dostal na povrch?
Olivín vo vnútri
Olivín sám o sebe nie je zriedkavý alebo pozoruhodný. V skutočnosti je to primárna súčasť plášťa Zeme. Ani na Marse to nie je zriedkavé. Slovo olivín v skutočnosti zahŕňa skupinu minerálov, ktoré sú veľmi podobné. Po prvé, všetky sú zelenkavé, čo vysvetľuje olivu v olivíne.
Nachádzajú sa v vyvrelých horninách, ktoré sú v podstate chladené, spevnené lávy.
Z tohto hľadiska sa nadpis tohto článku môže javiť ako celkom zrejmý. Tento vklad olivínu samozrejme pochádzal zo sopky. Ako inak sa mohla dostať na povrch z plášťa? Ale veda je o detailoch. Kedy presne v marťanskej histórii ukladal tento olivín sopka? V akom kontexte sa to stalo a bola súčasťou veľkých udalostí, ktoré formovali Mars? Aký typ vulkanickej udalosti ju vytvoril?
Tieto otázky a veľkosť predmetného ložiska olivínu sú dôvodom tejto štúdie.
Štúdia pochádza z Brown University v Providence, Rhode Island. Autormi sú doktorandi Christopher Kremer a Michael Bramble a profesor John Mustard z Katedry zemského, environmentálneho a planetárneho vied na Brownovej univerzite. Článok sa nazýva „rozšírený popol bohatý na olivíny na Marse“ a je uverejnený v časopise Geology.
Minerálni hlupáci
Existuje určitý typ človeka, ktorý sa veľmi zaujíma o minerály. Štúdium nerastov nie je neobvyklou protispoločenskou posadnutosťou vykonávanou vo vzdialenom rohu univerzitného kampusu, je stavebným blokom planétovej vedy. Bez nášho pochopenia nerastov nemáme nádej na to, aby sme spojili históriu Zeme. Tiež by sme nevedeli o všetkých ostatných planétach našej slnečnej sústavy a tiež o asteroidoch a meteoritoch.
Pokiaľ ide o Mars, význam porozumenia minerálom nemožno zdôrazniť. Druhy minerálov, ktoré vidíme, kde ich vidíme a ako sa tam dostali, sú kľúčom k porozumeniu Marsu. A keď vedci zistia neobvyklé ložisko nerastov, chcú vedieť, ako sa tam dostalo.
Marťanské skladačky
Mars je skladačka. Nie sme zďaleka dokončení, ale kúsok po kúsku začíname chápať históriu tejto planéty. Konkrétne by sme chceli vedieť, či to bolo niekedy obývateľné a či by mohlo byť domovom nejakého mikroskopického života. Na tieto otázky sa nedá skutočne odpovedať priamo: musia byť odhalené vyplnením marťanských skladačiek.
Tento neobvyklý nález olivínu je jedným z kúskov skladačky.
Toto ložisko olivínu bolo prvýkrát objavené v roku 2003 a prezentované v novinách Science. Tento dokument oznámil objavenie oblasti s rozlohou 30 000 štvorcových kilometrov s asi 30% olivínom.
Oblasť je pozoruhodná svojou geologickou formáciou. Je to oblasť, ktorá sa volá grabeny. Grabény sú údolia s ostrými srázmi na oboch stranách, ktoré sú spôsobené posunom blokov pôdy smerom nadol.
V tomto úvodnom článku autori uviedli, že „narušenie tejto oblasti po náraze odhalilo podpovrchové vrstvy bohaté na olivín“. V priebehu rokov prišli ďalší výskumníci s ďalšími možnými vysvetleniami. Niektorí navrhli efuzívny lávový prúd. Iní tvrdia, že olivín bol značne vyťažený. Možno rovnaký dopad, ktorý vytvoril obrovskú kotlinu Isidis, kde sa ložisko nachádza.
Táto nová štúdia hovorí, že olivín bol deponovaný výbušným vulkanizmom.
Sopečné výbuchy
Pre väčšinu z nás je sopka sopka. Existujú však rôzne typy. Jeden typ sa nazýva výbušný vulkanizmus.
„Je to jeden z najhmatateľnejších dôkazov o myšlienke, že výbušný vulkanizmus bol na začiatku Marsu častejší,“ uviedol Christopher Kremer, postgraduálny študent na Brown University, ktorý túto prácu viedol.
Výbušný vulkanizmus sa vyskytuje, keď magma obsahuje rozpustené plyny, napríklad vodnú paru. Tento rozpustený plyn vytvára v magme veľa tlaku a keď horná hornina nedokáže odolať tlaku, exploduje. Táto explózia vysiela obrovské množstvo ohnivého popola a lávy do vzduchu.
Keďže výbušný vulkanizmus vyžaduje vodné pary, vedci sa domnievajú, že k takémuto sopečnému výbuchu došlo začiatkom života Marsu, keď bolo v okolí viac vody. V priebehu času Mars prišiel o vodu a vulkanická aktivita by bola menej výbušná. Bolo by nahradené tzv. Efuzívnym vulkanizmom, ktorý je jemnejší a spôsobuje, že láva prúdi cez povrch, a nie exploduje do vzduchu.
Podľa Kremera existuje veľa dôkazov o tejto efuzívnej sopečnej fáze v marťanských dejinách, zatiaľ čo dôkazy o skoršej explozívnej fáze nie sú také ľahké, najmä pomocou orbitálnych nástrojov.
"Pochopenie toho, aký dôležitý bol výbušný vulkanizmus na začiatku Marsu, je v konečnom dôsledku dôležité pre pochopenie rozpočtu na vodu v marťanskej magme, hojnosti podzemných vôd a hrúbky atmosféry," uviedol Kremer.
Orbitálne oči na Marse
Zatiaľ všetci vedci musia tento vklad študovať pomocou orbitálnych nástrojov. Kremer a jeho kolegovia použili obrázky z vysokého rozlíšenia NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) na podrobné štúdium geológie oblasti. Ako povedal Kremer v tlačovej správe, pri štúdiu oblasti si vzali iný smer.
"Táto práca sa metodicky odchýlila od toho, čo urobili iní ľudia, keď sa pozreli na fyzický tvar terénov, ktoré tvoria toto podložie," uviedol Kremer. „Aká je geometria, hrúbka a orientácia vrstiev, ktoré ju tvoria. Zistili sme, že výbušný vulkanizmus a vysvetlenie pádu zatrháva všetky správne políčka, zatiaľ čo všetky alternatívne nápady, na základe čoho by tento vklad mohol byť v niekoľkých dôležitých ohľadoch nesúhlasí s tým, čo pozorujeme z obežnej dráhy. “
Jednou z vecí, ktoré odlišujú tento depozit od iných efusívnych oblastí lávového toku, je distribúcia lávy samotnej. Kým efuzívny prúd by v podstate šíril tekutú horninu po povrchu, kde by sa zhromažďoval v nízko položených oblastiach, tento nános je v dlhých súvislých vrstvách nad údoliami, krátermi, kopcami a ďalšími znakmi. Podľa Kremera je to oveľa viac v súlade s usadením popola z explozívnej erupcie ako s lávovým prúdom.
Neustály vklad vylučuje aj scenár dopadu. Dopad Isidis, ktorý vytvoril povodie Isidis, nemohol vytvoriť takú jednotnú vrstvu popola. Popol je tiež ukladaný na vrchole niektorých funkcií vytvorených dopadom Isidis.
Stav samotného olivínu tiež vylučuje scenár vplyvu. Olivín vykazuje známky trvalého a rozsiahleho kontaktu s vodou. Olivín bol týmto kontaktom zmenený, oveľa viac ako iný olivín na Marse. Autori tvrdia, že tento olivín má zmysel iba z pádu popola, pretože popol je oveľa poréznejší ako iné horniny a umožnil by, aby voda kontaktovala olivín.
Môže Rover vyriešiť hádanku?
Je ťažké mať absolútne istotu o niečom, čo môžete študovať iba na obežnej dráhe. Našťastie smeruje rover týmto smerom.
V roku 2020 bude na svojej ceste na Mars spustený rover NASA Mars 2020. Je to miesto pristátia? Kráter Jezero, ktorý je vo vnútri ložiska olív. Existujú exponované oblasti olivínu prístupné pre vozovku a zdá sa byť isté, že rover 2020 ho preskúma.
"Je vzrušujúce, že sa čoskoro uvidíme, ak sa nemýlim," uviedol Kremer. "Takže to je trošku nervózna zábrana, ale ak nejde o pád, pravdepodobne to bude niečo oveľa cudzie." Je to rovnako zábavné, ak nie viac. “
„Jedným z desiatich najvýznamnejších objavov Mars 2020 bude zistiť, o čo ide v tejto jednotke obsahujúcej olivín,“ uviedol Horč, Kremerov poradca. "To je niečo, o čom budú ľudia dlho písať a hovoriť."
Akonáhle budeme vedieť, ako sa táto olivínová skladačka zmestí, budeme vedieť niečo o dobe explozívneho vulkanizmu na Marse. Po rozšírení budeme vedieť niečo o starodávnej marťanskej vode. Okrem toho budeme vedieť niečo o starodávnej marťanskej atmosfére. Odtiaľ budeme vedieť niečo o marťanskej obývateľnosti.
Nie ste zábavné hádanky?
