Panoramautsikt over Mars tatt av NASAs Spirit rover. Bildekreditt: NASA / JPL. Klikk for å forstørre.
Mars er en steinete planet med en eldgammel vulkansk fortid, men nye funn viser at planeten er mer sammensatt og aktiv enn tidligere antatt - i hvert fall på visse steder.
Å finne disse stedene viser seg imidlertid å være vanskeligere enn å bare se på landformer som elvedaler eller innsjøer eller søke etter spesifikke mineraler.
“Kontekst er alt,” sa Philip Christensen, hovedetterforsker for termisk emisjonsspektrometer (TES) på Mars Global Surveyor og for termisk emisjonsbehandlingssystem (THEMIS) på Mars Odyssey, samt hovedforsker for Mini-TES instrumenter på Mars Exploration Rovers. “Det har vært mye spenning med å finne spesifikke funksjoner eller mineraler, men TEMIS, sammen med TES infrarøde spektrometer, gir oss en oversikt ved å finne alle mineralene. Det gir oss kontekst - den underliggende geologien til stedet. ”
Et papir ledet av Christensen, som ble utgitt på nettet av tidsskriftet Nature 6. juli, beskriver hvordan en detaljert undersøkelse av Røde Planets overflatemineraler ved bruk av THEMIS og TES-data gir overraskende resultater i visse lokaliserte områder.
Mens de nåværende roveroppdragene i stor grad har bevist at Mars i en fjern fortid kan ha hatt en innsjø eller to, har flere forskjellige banekartoppdrag funnet en basaltrik planet som er et produkt av en gammel vulkansk historie. Geologisk virker det som en enkel planet i stor skala - men så er det lokale vinduer som viser langt mer kompleksitet.
"Fra det vi har sett til nå, kan du tenke deg å dra til Mars og ikke se annet enn basalt," sa Christensen. ”Bevisene har alltid vist at planeten var aktiv tidlig, laget noen store vulkaner og deretter lagt ned, og det var det. Men når vi så nærmere, så vi at det er disse andre stedene? Når du ser på geologien på de rette stedene, er det like mye mangfold i bergartene som du ser på jorden.
"Når du først har fått et glimt av denne kompleksiteten, innser du at det er en veldig sammensatt verden under den fineren av basalt."
Det Christensen og teamet fant var lokaliserte forekomster som viser en fordeling av stollende mineraltyper som konkurrerte med mineraler som finnes på jorden - fra primitive vulkanske bergarter som olivinrike basalter til sterkt bearbeidede silisiumrike bergarter som granitter.
Mangfoldet av stollende mineraler er viktig, forklarer Christensen, fordi det innebærer at overflatebergartene har fortsatt å bli bearbeidet og rekonstituert flere ganger over en lengre periode.
“Du smelter mantelen og du får olivine basalter; du smelter dem igjen og du får basalt; du smelter det og du lager andesite; du smelter det og du lager dacite; du smelter det og lager granitt, ”sa Christensen. "Hver gang du smelter en stein på nytt, er det første som kommer ut av silikaen, så hver gang du smelter den, foredler du silikaen."
På jorden skjer en slik mineralutvikling generelt når primitive vulkanske bergarter blir brettet tilbake i klodens jordskorpe, smeltet og raffinert som raskere smeltende komponenter som silika som skilles ut fra det opprinnelige materialet - en prosess kjent som mineralfraksjonering.
Mars, i motsetning til Jorden, har ikke bevegelige plater som gjenvinner planetens jordskorpe. Imidlertid viser Christensens resultater at Mars, i likhet med Jorden, har utviklet seg og fortsatt kan utvikle seg under overflaten.
"Mars er en mer komplisert planet enn vi trodde - geologien har holdt på å kaste seg sammen og utvikle seg over tid," sa Christensen. "Selv om de ikke er utbredt, har vi funnet dacite, og vi har funnet granitt. En måte å lage disse granittene på er å lage en hel vulkan stablet opp av basalt - den blir høy nok, og du begynner å smelle om tingene dypt nede, og når du smelter igjen basalten, kan du få dannelse av granitter.
“Dette er ganske små forekomster. På jorden har vi fjellkjeder laget av granitt, på Mars har vi hittil bare funnet et par glober. Det er ikke som jorden i omfanget av denne geologiske utviklingen, men Mars er som jorden i lokaliserte situasjoner. Det er skjult for oss, men det er tross alt en sofistikert, utvikling planet, ”sa han.
Fordi områdene der de utviklede stollbergartene forekommer er små, har det tatt det høyoppløste multispektrale kameraet i Mars Odysseys THEMIS-instrument (med en oppløsning på 100 meter) for å finne mineraler fra bane ved å finne en spesifikk infrarød signatur i spesifikke landformer. THEMISs mineralkartlegging har vært 1500 ganger mer detaljert enn TES, selv om TES-instrumentets infrarøde spektrometer (med en oppløsning på 3 kilometer) oppdager et mye mer detaljert utvalg av infrarøde utslipp, noe som gjør det mer følsomt for forskjellige mineralsammensetninger.
"Vi gjør det vi bestemte oss for å gjøre: kartlegging av komposisjonen ved mesoskala," bemerket Christensen. "TEMIS identifiserer området, så går vi tilbake og finner det som kan være bare en enkelt, overblikket TES-piksel og analysere det. De to var virkelig planlagt å samarbeide, og det er akkurat det vi har gjort. Vi bruker disse to instrumentene på en synergistisk måte og sammen er de perfekte. ”
Selv om kartlegging av Mars har pågått i mange år, konstaterer Christensen at noen av de mest interessante stedene på planeten ennå ikke er identifisert og utforsket.
"Hvis du drenerte jordens hav og så på det fra verdensrommet, ville du sannsynligvis kommet til den samme konklusjonen - en stille, basaltisk planet," sa han. Men hvis du søkte nøye, kan du finne Yellowstone og innse at det skjedde mye under overflaten av planeten som du ikke var klar over. Vi er på det stadiet nå med å se på Mars. ”
Opprinnelig kilde: NASA Astrobiology
