Экваториальные слоистые отложения
Экваториальные слоистые отложения называются внутренними слоистыми отложениями (ILD) (ELD) в Долине Маринерис . [ 1 ] Они часто встречаются среди самых обильных обнажений гидратных сульфатов на Марсе и, таким образом, вероятно, сохраняют рекорд наличия жидкой воды в марсианской истории, поскольку гидратированные сульфаты образуются в присутствии воды. Слоистость видна в метровом масштабе, а когда отложения частично размыты, становятся видны замысловатые узоры. [ 2 ] Слои насыпи в кратере Гейла были тщательно изучены с орбиты с помощью инструментов Марсианского разведывательного орбитального аппарата . Марсоход «Кьюриосити» приземлился в кратере и подтвердил достоверность наблюдений со спутников. Многие слои в ELD, таких как кратер Гейла, состоят из мелкозернистого, легко разрушаемого материала, как и многие другие слоистые отложения. На основе альбедо, характера эрозии, физических характеристик и состава исследователи классифицировали различные группы слоев в кратере Гейла, которые кажутся похожими на слои в других (ELD). В группы входят: небольшой ярданг, грубый ярданг и террасный блок. [ 3 ] Обычно экваториальные слоистые отложения встречаются ~ ±30° от экватора. [ 4 ] Экваториальные слоистые отложения появляются в различных геологических условиях, таких как кратерные местности ( Arabia Terra , Meridiani Planum ), хаотичные местности ( Aram Chaos , Aureum Chaos ), каземы Valles Marineris (и окружающие плато), [ 1 ] и крупные ударные кратеры (Гейл, Беккерель, Кроммелин). [ 3 ]
-
Слоистый ландшафт, как его видит HiRISE в программе HiWish. Местоположение — к востоку от кратера Гейла в четырехугольнике Эолиды. -
Слои и курганы в формации ямок Медузы, вид HiRISE в рамках программы HiWish. -
Формация ямок Медузы расположена в четырехугольнике Эолиды, к востоку от кратера Гейла. -
Курган, показывающий слои у основания, как видно с помощью HiRISE в рамках программы HiWish. Местоположение: к востоку от кратера Гейла в четырехугольнике Эолиды . -
Светлый холм на дне кратера, вид HiRISE в программе HiWish. Стрелками показаны обнажения светлого материала. Светлый материал, вероятно, богат сульфатами и похож на материал, исследованный Spirit Rover, и когда-то он, вероятно, покрывал весь пол. Другие изображения ниже показывают увеличенный вид холма. Местоположение — Aureum Chaos в четырехугольнике Margaritifer Sinus . -
Крупный план вершины светлого батта, вид HiRISE в программе HiWish. -
Многослойный холм цвета Aureum Chaos, вид HiRISE в программе HiWish.
Некоторые ELD были тщательно изучены в кратере Фирсофф . Изменения уровня грунтовых вод, по-видимому, являются основным фактором, контролирующим отложение ELD в кратере Фирсофф и вокруг него. Слои внутри Фирсоффа и других близлежащих кратеров, вероятно, возникли в результате подъема жидкости через трещины и холмы, что позже привело к осаждению эвапоритов. Родниковые и пластовые отложения предполагают наличие гидрологического цикла, вызывающего подъем грунтовых вод на Марсе при температуре поверхности выше нуля. [ 5 ] [ 6 ] На фотографиях ниже показаны некоторые слои кратера Фирсофф, который является кандидатом на посадку марсохода в 2020 году.
-
Карта MOLA, показывающая кратер Фирсофф, кратер Кроммелин и кратер Дэниэлсон. Все они имеют экваториальные слоистые отложения. Цвета обозначают высоту. -
Слои кратера Фирсофф с рамкой размером с футбольное поле. Местоположение — Земля Аравия в четырехугольнике Оксиа Палус . Фотография сделана HiRISE в рамках программы HiWish. -
Слои и разломы в кратере Фирсофф, вид HiRISE в программе HiWish. Стрелками показан один крупный разлом, но на снимке есть и другие поменьше. -
Разломы и слои в кратере Фирсофф, как видно HiRISE в программе HiWish. -
Широкий вид слоев кратера Фирсофф, вид HiRISE в программе HiWish. -
Широкий вид слоев кратера Фирсофф, вид HiRISE в программе HiWish.
Было предложено множество процессов осадконакопления для объяснения образования экваториальных слоистых отложений (ELD), таких как подо льдом вулканы, [ 7 ] пыль из воздуха, [ 4 ] озерные отложения, [ 8 ] и месторождения полезных ископаемых из источников. [ 9 ]
Грунтовые воды, возможно, сыграли важную роль в формировании слоев во многих местах. Расчеты и моделирование показывают, что грунтовые воды, несущие растворенные минералы, всплывут на поверхность в тех же местах, где есть обильные слои горных пород. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] Согласно этим идеям, глубокие каньоны и крупные кратеры будут получать воду, поступающую из-под земли. Многие кратеры в районе Марса Аравия содержат группы слоев. Некоторые из этих слоев могли возникнуть в результате изменений климата. Наклон оси вращения Марса в прошлом неоднократно менялся. Некоторые изменения значительны. Из-за этих изменений климата временами атмосфера Марса будет намного толще и будет содержать больше влаги. Количество атмосферной пыли также увеличивалось и уменьшалось. Считается, что эти частые изменения способствовали отложению материала в кратерах и других низких местах. Подъем богатых минералами грунтовых вод закрепил эти материалы. Модель также предсказывает, что кратер полон слоистых пород; Дополнительные слои будут уложены в районе кратера. Итак, модель предсказывает, что слои также могли образоваться в межкратерных областях, и слои в этих областях наблюдались. Слои могут затвердевать под действием грунтовых вод. Марсианские грунтовые воды, вероятно, переместились на сотни километров и в процессе растворили многие минералы из породы, через которую прошли. Когда грунтовые воды выходят на поверхность в низких участках, содержащих отложения, вода испаряется в разреженной атмосфере и оставляет после себя минералы в виде отложений и/или цементирующих веществ. Следовательно, слои пыли не могли впоследствии легко разрушиться, поскольку они были склеены вместе. На Земле богатые минералами воды часто испаряются, образуя крупные залежи различных видов соли и другие минералы . Иногда вода течет через водоносные горизонты Земли, а затем испаряется на поверхности, как и предполагалось для Марса. Одним из мест, где это происходит на Земле, является Артезианский бассейн Австралии Большой . [ 13 ] На Земле твердость многих осадочных пород , таких как песчаник , во многом обусловлена цементом, который образовался при прохождении воды.
Много убедительных доказательств эффективности материалов, цементирующих грунтовые воды, получены в результате исследования марсохода Opportunity . В некоторых местах, исследованных Opportunity, таких как кратеры Эндьюранс, Игл и Эреб, было обнаружено, что уровень грунтовых вод выходит на поверхность. [ 10 ] [ 14 ] [ 15 ] Также было обнаружено, что в этих местах наносы переносились ветровыми потоками воды. Считается, что небольшие поверхностные трещины образовались во время многократного увлажнения и высыхания, поэтому они свидетельствуют о том, что грунтовые воды поднимались и опускались. Сульфаты железа (например, ярозит ) в породах Meridiani Planum указывают на присутствие кислых флюидов. Эти кислые жидкости могли образоваться в результате окисления воды с растворенным Fe(II) при достижении поверхности. [ 16 ] Гидрологические модели предсказывают, что грунтовые воды действительно должны появиться в регионе Sinus Meridiani. [ 17 ]
-
Бьютт в кратере Кроммелин, вид HiRISE в рамках программы HiWish. Местоположение — Земля Аравия в четырехугольнике Оксиа Палус . -
Слои кратера Кроммелин, вид HiRISE в программе HiWish. Местоположение — четырёхугольник Oxia Palus . -
Слои кратера Кроммелин, вид HiRISE в программе HiWish. Стрелка указывает на неисправность. Местоположение — четырёхугольник Oxia Palus .
См. также
[ редактировать ]- Четырехугольник Эолиды - одна из серии из 30 четырехугольных карт Марса.
- Четырехугольник Аравии – Карта Марса
- Арам Хаос – Кратер на Марсе
- Золотой Хаос – Хаос на Марсе
- Кратер Беккерель – кратер на Марсе.
- Климат Марса
- Четырехугольник Копрата - Карта Марса
- Кратер Гейла – марсианский кратер.
- Геология Марса - Научное исследование поверхности, коры и недр планеты Марс.
- Грунтовые воды на Марсе – вода содержится в проницаемой почве.
- Ударный кратер - круглая депрессия в твердом астрономическом теле, образовавшаяся в результате удара более мелкого объекта.
- Список кратеров на Марсе
- Жизнь на Марсе - Научные оценки микробной обитаемости Марса
- Четырехугольник Margaritifer Sinus - одна из серии из 30 четырехугольных карт Марса.
- Четырехугольник Oxia Palus - Карта Марса
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Лукчитта Б. и др. 1992 г., март, 453–492.
- ^ «Команда ISSI – Внутренние слоистые отложения» .
- ^ Перейти обратно: а б Ле Дейт, Л. и др. 2011. Геологическое сравнение горы Гейл Крейт с другими экваториальными слоистыми отложениями (ELD) на Марсе. 42-я конференция по науке о Луне и планетах (2011) 1857.pdf.
- ^ Перейти обратно: а б Малин М., Эджетт К. 2000. Наука: 290,1927.
- ^ Пондрелли, Моника; Росси, Анджело Пио; Ле Дейт, Летиция; Фуетен, Фрэнк; Ван Гасселт, Стефан; Гламоклия, Михаэла; Кавалацци, Барбара; Хаубер, Эрнст; Франки, Фульвио; Поццобон, Риккардо (2015). «Экваториальные слоистые отложения на Земле Аравии, Марсе: фации и изменчивость процессов» . Бюллетень Геологического общества Америки . 127 (7–8): 1064–1089. дои : 10.1130/B31225.1 . hdl : 11585/409790 .
- ^ Пондрелли1, М. и др. 2015. Экваториальные слоистые отложения на Земле Аравии, Марс: фации и изменчивость процессов. Впервые опубликовано в Интернете 10 марта 2015 г., номер doi: 10.1130/B31225.1.
- ^ Чепмен, М., Танака, К. 2001. JGR106,10087-10100.
- ^ Ньюсом, Х. и др. 2003 JGR 108, 8075.
- ^ Росси А. и др. 2008. JGR: 113, E08016.
- ^ Перейти обратно: а б Гротцингер Дж. и др. 2005. Стратиграфия и седиментология от сухой до влажной эоловой системы осадконакопления, формация Бернс, Меридиани Планум, Марс. Письма о Земле и планетологии 240:11–72.
- ^ Эндрюс-Ханна Дж. и др. 2010. Ранняя марсианская гидрология: Меридианные отложения Плайя и осадочная летопись Аравийской Терры. Журнал геофизических исследований 115:E06002.
- ^ Гротцингер, Дж., Р. Милликен. Осадочная летопись Марса: распространение, происхождение и глобальная стратиграфия. 2012. Осадочная геология Марса, специальная публикация SEPM № 102, SEPM (Общество осадочной геологии), печать. ISBN 978-1-56576-312-8 , CD/DVD ISBN 978-1-56576-313-5 , с. 1–48.
- ^ Хабермель, Массачусетс (1980). «Большой Артезианский бассейн, Австралия». Дж. Австр. геол. Геофиз . 5 :9–38.
- ^ Гротцингер Дж. и др. 2006. Осадочные текстуры, образованные водными процессами, кратер Эребус, Плато Меридиани, Марс. Геология 34: 1085–1088.
- ^ МакЛеннан С., Гротцингер Дж. 2008. Цикл осадочных пород Марса. В Bell J (редактор). Поверхность Марса: Издательство Кембриджского университета, Великобритания. 541–577.
- ^ Hurowitz J. et al., 2010. Происхождение кислых поверхностных вод и эволюция химического состава атмосферы на раннем Марсе. Природные геолого-геофизические науки 3:323–326.
- ^ Эндрюс-Ханна Дж. и др. 2007. Плоский меридиан и глобальная гидрология Марса. Природа 446: 163–166.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Гротцингер Дж. и Р. Милликен (ред.). 2012. Осадочная геология Марса. СЕМП.