Hinweise auf neuere Tonformationen auf dem Mars entdeckt | 2020

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Anonim

Die Forschung der Geologen der Brown University, Ralph Milliken und Vivian Sun, ist in der Presse Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Planeten .

Der Löwenanteil der bisher auf dem Mars gefundenen Lehmvorkommen ist in Gebieten gelandet, die auf die früheste Mars-Epoche zurückgehen, die als Noachian-Zeit bekannt ist. Tone sind auch in und um große Einschlagkrater zu finden, in denen Material tief unter der Oberfläche ausgegraben wurde. Wissenschaftler haben allgemein angenommen, dass die Tone, die an Einschlagstellen gefunden wurden, die sich wahrscheinlich im alten Noachian gebildet haben, im Laufe der Zeit begraben wurden und dann durch den Einschlag wieder an die Oberfläche gebracht wurden.

Diese Annahme gilt insbesondere für Tonvorkommen in zentralen Kratergipfeln. Zentrale Gipfel entstehen, wenn nach einem Aufprall Steine ​​aus dem Inneren der Kruste nach oben springen und Schichten auf die Oberfläche bringen, die viele Kilometer tief eingegraben wurden.

"Da die zentralen Gipfel aus der Tiefe emporgehobenes Gestein enthalten, gingen einige frühere Studien davon aus, dass auch die in den zentralen Peakregionen gefundenen Tone emporgehoben sind", sagte Milliken, Assistenzprofessor für Erd-, Umwelt- und Planetenwissenschaften. "Wir wollten uns viele dieser Krater genau ansehen, um zu sehen, ob das tatsächlich stimmt."

Milliken und Sun führten eine Untersuchung von 633 zentralen Kratergipfeln durch, die über die Marsoberfläche verteilt waren. Sie untersuchten detaillierte Mineralogiedaten, die mit dem Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) der NASA zusammen mit hochauflösenden Stereobildern von der HiRISE-Kamera der NASA aufgenommen wurden. Beide Instrumente fliegen auf dem Mars Reconnaissance Orbiter der NASA.

Von diesen 633 Peaks fanden Milliken und Sun 265, die Hinweise auf hydratisierte Mineralien enthielten, von denen die meisten mit Tonen übereinstimmten. Die Forscher verwendeten dann HiRISE-Bilder, um einen detaillierten geologischen Kontext für jeden dieser Krater zu bestimmen, um festzustellen, ob sich die Tone in Gesteinen befanden, die tatsächlich aus der Tiefe ausgegraben worden waren. Sie fanden heraus, dass in etwa 65 Prozent der Fälle die Tonmineralien tatsächlich mit emporgehobenem Grundgestein in Verbindung gebracht wurden.

"Das ist eine Mehrheit", sagte Milliken, "aber es verbleibt immer noch eine beträchtliche Anzahl von Kratern - 35 Prozent -, in denen diese Mineralien vorhanden und nicht eindeutig mit einer Hebung verbunden sind."

Innerhalb dieser 35 Prozent fanden Milliken und Sun Beispiele, bei denen Tone in Dünen, unkonsolidiertem Boden oder anderen Formationen vorkommen, die nicht mit Grundgestein in Verbindung gebracht werden. In anderen Fällen wurden Tone in der Schlagschmelze gefunden - Ablagerungen von Gestein, die durch die Hitze des Aufpralls geschmolzen und dann beim Abkühlen wieder erstarrt waren. Beide Szenarien deuten darauf hin, dass die Tonmineralien an diesen Standorten wahrscheinlich "authigen" sind, was bedeutet, dass sie sich irgendwann nach dem Aufprall gebildet haben, anstatt aus dem Untergrund ausgegraben zu werden.

In einigen Fällen wurden diese authigenen Tone in relativ jungen Kratern gefunden, die in den letzten 2 Milliarden Jahren oder so entstanden sind.

"Dies sagt uns, dass die Bildung von Tonen nicht auf die älteste Zeitperiode auf dem Mars beschränkt ist", sagte Milliken. "Anscheinend gibt es in diesen Kratereinstellungen viele lokale Umgebungen, in denen sich immer noch Tone bilden können, und diese sind möglicherweise häufiger aufgetreten, als viele Menschen gedacht hatten."

Ein Mechanismus zur Bildung dieser Tone könnte nach Ansicht der Forscher mit dem Aufprallprozess selbst zusammenhängen. Stöße erzeugen Wärme, durch die Eis oder bereits vorhandene Mineralien geschmolzen werden können, die sich möglicherweise in der nahe gelegenen Kruste befunden haben. Jegliches freigesetzte Wasser könnte dann durch das umgebende Gestein sickern und Tone bilden. Einige Aufprallsimulationen legen nahe, dass diese hydrothermalen Bedingungen möglicherweise Tausende von Jahren andauern und potenziell bewohnbare Bedingungen schaffen.

Und das könnte Auswirkungen auf die Suche nach Beweisen für das vergangene Leben auf dem Mars haben.

"Bisher konzentrierte sich ein Großteil unserer Oberflächenerkundung mit Rovers auf antike Gebiete und darauf, ob die von ihnen aufgezeichneten Umgebungen bewohnbar waren oder nicht", sagte Sun, Hauptautor der Studie und Doktorand bei Milliken. "Aber wenn wir uns eine Umgebung ansehen wollten, die jünger ist, haben wir Krater identifiziert, die mögliche Kandidaten sein könnten."