Mars Exports OMEGA-instrument gir detaljer til Candor Chasma. Bildekreditt: ESA Klikk for å forstørre
Fra tidligere observasjoner må Mars ha gjennomgått vanndrevne prosesser, som etterlot sin signatur i overflatestrukturer som kanalsystemer og tegn på omfattende vandig erosjon. Slike observasjoner innebærer imidlertid ikke nødvendigvis den stabile tilstedeværelsen av flytende vann på overflaten over lengre perioder i Marshistorien.
Dataene som samles inn av OMEGA avslører entydig tilstedeværelsen av spesifikke overflatemineraler som antyder langsiktig tilstedeværelse av store mengder flytende vann på planeten.
Disse ‘hydratiserte’ mineralene, såkalte fordi de inneholder vann i sin krystallstruktur, gir en tydelig ‘mineralogisk’ registrering av vannrelaterte prosesser på Mars.
I løpet av 18 måneder med observasjoner har OMEGA kartlagt nesten hele overflaten av planeten, vanligvis med en oppløsning mellom en og fem kilometer, med noen områder med en oppløsning på under kilometer.
Instrumentet oppdaget tilstedeværelsen av to forskjellige klasser av hydratiserte mineraler, ‘phyllosilicates’ og ‘hydrated sulphates’, over isolerte, men store områder på overflaten.
Begge mineraler er resultatet av en kjemisk endring av bergarter. Imidlertid er deres dannelsesprosesser veldig forskjellige og peker på perioder med forskjellige miljøforhold i planetenes historie.
Phyllosilicates, såkalte på grunn av deres karakteristiske struktur i tynne lag (‘phyllo’ = tynt lag), er endringsproduktene til stollende mineraler (mineraler med magmatisk opprinnelse) som opprettholder en langvarig kontakt med vann. Et eksempel på fyllosilikat er leire.
Fyllosilikater ble påvist av OMEGA hovedsakelig i Arabia Terra, Terra Meridiani, Syrtis Major, Nili Fossae og Mawrth Vallis-regioner, i form av mørke avsetninger eller eroderte utmark.
Hydratiserte sulfater, den andre hovedklassen av hydratiserte mineraler oppdaget av OMEGA, er også mineraler av vandig opprinnelse. I motsetning til fyllosilikater, som dannes ved en endring av stollende bergarter, dannes hydratiserte sulfater som avleiringer fra saltet vann; de fleste sulfater trenger et surt vannmiljø for å danne. De ble oppdaget i lagdelte avsetninger i Valles Marineris, utvidede eksponerte forekomster i Terra Meridiani og i mørke sanddyner i den nordlige polarhetten.
Når skjedde den kjemiske endringen av overflaten som førte til dannelse av hydratiserte mineraler? På hvilket tidspunkt i Mars 'historie sto vann i store mengder på overflaten? OMEGAs forskere kombinerte dataene sine med data fra andre instrumenter og antyder et sannsynlig scenario for hva som kan ha skjedd.
"De leirrike, fyllosilikatforekomstene vi har oppdaget, ble dannet ved endring av overflatematerialer i de aller første tidene av Mars," sier Jean-Pierre Bibring, OMEGAs hovedetterforsker.
”Det endrede materialet må ha blitt gravlagt av påfølgende lavastrømmer vi observerer rundt de flekkete områdene. Deretter ville materialet blitt utsatt for erosjon på bestemte steder eller blitt gravd ut fra en endret skorpe av meteorittpåvirkninger, legger Bibring til.
Analyse av den omliggende geologiske konteksten, kombinert med de eksisterende krater tellingsteknikker for å beregne den relative alderen på overflatefunksjoner på Mars, plasserer dannelsen av phyllosilicates i den tidlige Noachian-tiden, i løpet av den intense kraterperioden. Noachian-tiden, som varte fra planetens fødsel til rundt 3,8 tusen millioner år siden, er den første og eldste av de tre geologiske epoker på Mars.
"Et tidlig aktivt hydrologisk system må ha vært til stede på Mars for å gjøre rede for den store mengden leire, eller phyllosilicates generelt, som OMEGA har observert," sier Bibring.
Den langvarige kontakten med flytende vann som førte til fyllosilikatdannelsen kunne ha eksistert og være stabil ved overflaten av Mars, hvis klimaet var varmt nok. Alternativt kunne hele formasjonsprosessen ha skjedd gjennom virkningen av vann i en varm, tynn skorpe.
OMEGA-data viser også at sulfatforekomstene er forskjellige fra og har blitt dannet etter phyllosilicate. For å danne trenger sulfater ikke en særlig langtids tilstedeværelse av flytende vann, men vann må være der og det må være surt.
Påvisningen og kartleggingen av disse to forskjellige typer hydratiserte mineraler peker på to store klimatiske episoder i Marshistorien: en tidlig? Noachian? fuktig miljø der phyllosilicates dannet seg, fulgt av et surere miljø der sulfates dannet seg. Disse to episodene ble separert av en global klimaendring fra Mars.
"Hvis vi ser på bevisene i dag, ville den epoken Mars kunne ha vært beboelig og vedvarende liv, være den tidlige Noachian, spores av phyllosilicates, snarere enn sulfater. Leirmineralene vi har kartlagt, kan fortsatt beholde spor etter en mulig biokjemisk utvikling på Mars, ”avslutter Bibring.
Originalkilde: ESA Portal
