Мартовская долина
 | |
| Координаты | 22 ° 36' с.ш., 16 ° 30' з.д. / 22,6 ° с.ш., 16,5 ° з.д. |
|---|---|
| Длина | 636,0 км |
| Мы | Валлийское слово, обозначающее «Марс». |
Мартовская долина (англ. Валлийский: [maurθ] ) (Маурт на валлийском означает «Марс») — долина на Марсе , расположенная в четырехугольнике Оксиа Палус на координатах 22,3° с.ш. и 343,5° в.д., с высотой примерно на два километра ниже точки отсчета . Расположенная между южным нагорьем и северной низменностью, долина представляет собой канал, образовавшийся в результате сильного наводнения, произошедшего в древнем прошлом Марса. [1] Это древний канал оттока воды со светлыми глинистыми породами.
До выбора кратера Гейла для Марсианской научной лаборатории (MSL) Curiosity миссии марсохода Валлис Маурт рассматривался как потенциальное место посадки из-за обнаружения стратиграфического разреза, богатого глинистыми минералами. Глинистые минералы имеют значение для водной среды прошлого, а также обладают потенциалом сохранения биосигнатур, что делает их идеальными целями для поиска жизни на Марсе. [2] Хотя долина Маурт не была выбрана в качестве цели для высадки, все еще существует интерес к пониманию минералогии и стратиграфии этого района. Пока марсоход не отправится исследовать Долину Маурта, орбитальные аппараты останутся единственным источником информации. Эти орбитальные аппараты состоят из ряда спектрометров, которые способствуют нашим знаниям о Долине Маурта и остальной поверхности Марса.
Обзор и геология
[ редактировать ]Одна из старейших долин на Марсе . [3] Долина Маурт представляет особый интерес из-за присутствия слоистых силикатных (глинистых) минералов, которые образуются только при наличии воды. Впервые они были обнаружены в данных спектрометра OMEGA на Европейского космического агентства орбитальном аппарате Mars Express . Компактный спектрометр Mars Reconnaissance Orbiter для Марса обнаружил богатые алюминием и железом глины, каждая из которых имеет уникальное распределение. Некоторые из глин, недавно обнаруженных марсианским разведывательным орбитальным аппаратом, представляют собой монтмориллонит , каолинит , алунит и нонтронит . [4] [5] Поскольку некоторые глины кажутся свисающими над высокими и низкими участками, вполне возможно, что вулканический пепел попал в открытый водоем. [6] На Земле такие глины встречаются (помимо других сред) в выветрелых вулканических породах и гидротермальных системах, где взаимодействуют вулканическая активность и вода. [7] В какой-то момент Долину Маурта рассматривали как место посадки Марсианской научной лаборатории , которая в конечном итоге приземлилась в кратере Гейла . [8] Глинистые минералы легко сохраняют микроскопическую жизнь на Земле, поэтому, возможно, в Маурте можно найти следы древней жизни. [9] Оно считалось потенциальным местом посадки марсохода «Марс 2020» , но в окончательный вариант не вошло. [10]
Регион хорошо изучен: в рецензируемых изданиях опубликовано более 40 статей. Рядом с каналом Маурт находится плато высотой 200 метров со множеством обнаженных слоев. Спектральные исследования обнаружили глинистые минералы, которые представлены в виде последовательности слоев. [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] Глинистые минералы, вероятно, были отложены в период от раннего до среднего Ноаха . Позднее выветривание выявило множество минералов, таких как каолин , алунит и ярозит . Позже вулканический материал покрыл этот регион. Этот вулканический материал защитил бы любые возможные органические материалы от радиации. [22]
Разведка и расследования
[ редактировать ]Глобальный исследователь Марса
[ редактировать ]Mars Global Surveyor был первым орбитальным аппаратом, запущенным США с 1976 года, когда спускаемый аппарат «Викинг» на Марс был отправлен . Целью Global Surveyor было составить карту поверхности Марса с помощью камеры Mars Orbiter (MOC), лазерного альтиметра Mars Orbiter (MOLA), термоэмиссионного спектрометра (TES) и магнитометра . MOC может захватывать изображения высокого разрешения в диапазоне от 1,5 до 12 мкм на пиксель. MOLA использовался для создания топографических карт Марса. TES использует шесть детекторов для измерения как тепловых инфракрасных, так и видимых данных ближнего инфракрасного диапазона, которые используются для определения состава поверхности Марса. TES имеет разрешение 3 х 6 км, это гораздо большее поле зрения по сравнению с будущими орбитальными аппаратами. Это разрешение не дает подробных карт состава, но служит хорошей основой для понимания состава марсианских пород.
TES смогла предоставить информацию о тепловой инерции в Долине Маурта, несмотря на низкое разрешение. Тепловая инерция сравнивает дневные и ночные инфракрасные данные, чтобы определить, насколько хорошо поверхность удерживает тепло. Объекты с высокой тепловой инерцией (удерживают больше тепла) либо сильно затвердевшие, очень плотные, либо имеют большой размер частиц, тогда как низкая тепловая инерция представляет собой мелкозернистые частицы, такие как пыль. Долина Маурта обладает тепловой инерцией, которая указывает на то, что размер поверхностных частиц варьируется от пыльных до более крупных камней. [23]
2001 Марсианская одиссея
[ редактировать ]«Одиссей» в настоящее время является НАСА старейшим космическим кораблем , находящимся на Марсе, и находится на орбите Марса с октября 2001 года. Основная цель « Одиссеи » — составить карту минералогии марсианской поверхности, но он также используется для оценки потенциальных посадочных площадок марсоходов и посадочных аппаратов. «Одиссея» состоит из трёх инструментов для измерения поверхности Марса; система тепловизионной визуализации (THEMIS), гамма-спектрометр (GRS) и эксперимент по радиационной среде Марса (MARIE). МАРИ была повреждена в 2003 году, скорее всего, солнечной частицей, а GRS не используется после того, как Одиссея изменила свою орбиту в 2008 году, чтобы повысить чувствительность THEMIS. Помимо бортовых спектрометров, «Одиссей» служит ретранслятором связи между Землей и марсоходами и спускаемыми модулями на поверхности Марса. [24]
ФЕМИДА
[ редактировать ]THEMIS обнаруживает инфракрасное отражение десяти спектральных диапазонов, которые используются для определения состава марсианской поверхности. Использование нескольких спектров позволяет Odyssey лучше охарактеризовать минералы, найденные на Марсе. THEMIS похожа на TES на Mars Global Surveyor, но имеет более низкое спектральное разрешение (10 каналов по сравнению со 143 полосами TES), но имеет повышенное пространственное разрешение (100 м по сравнению с 3 x 6 км на TES). [24] Odyssey ищет ландшафты, которые представляют собой прошедшую воду, поэтому повышенное специальное разрешение и узкое спектральное разрешение нацелены на гидратированные минералы.
Гамма-спектрометр (GRS)
[ редактировать ]GRS используется для измерения содержания элементов на поверхности Марса. Гамма-лучи можно измерить, когда космические лучи попадают на поверхность и заставляют элементы излучать идентифицируемые признаки энергии (гамма-лучи). Измерение этих гамма-лучей позволяет рассчитать содержание различных элементов. Наличие воды было получено путем расчета содержания водорода. GRS отделен от основного корпуса Odyssey 20-футовой стрелой, чтобы уменьшить помехи, создаваемые орбитальным аппаратом. [26]
Одиссея в Марч Валлис
[ редактировать ]
THEMIS обнаружила гидратированные минералы в долине Маут, а также предоставила изображения большого канала оттока, который простирается на 400 миль и 9 миль в ширину. Доказательства наличия воды в прошлом, задокументированные «Одиссеей», вызвали интерес к высадке Марсианской научной лаборатории в Маурте. Хотя был выбран кратер Гейла, по-прежнему существует интерес к посадке марсохода в Долине Маурта, и это было предложено в качестве места посадки будущего марсохода в 2020 году.
Марс Экспресс
[ редактировать ]«Марс-Экспресс» представлял собой миссию, состоящую из двух частей: орбитального аппарата «Марс-Экспресс» и спускаемого аппарата «Бигль-2» , запущенного в июне 2003 года. Хотя посадочная часть миссии провалилась, орбитальный аппарат все еще используется. Орбитальный аппарат Mars Express состоит из трех инструментов, предназначенных для анализа поверхности и недр Марса: стереокамеры высокого разрешения (HRSC), Observatoire pour la Minéralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité (OMEGA) и Марсианский передовой радар для зондирования недр и ионосферы (МАРСИС). Кроме того, для анализа атмосферы используются три прибора. [27]
ОМЕГА
[ редактировать ]OMEGA — это минералогический картографический спектрометр, имеющий каналы регистрации видимого (0,5–1,0 мкм) и инфракрасного (1,0–5,2 мкм) длин волн со специальным разрешением 100 мкм. [28] Оба канала имеют телескоп, спектрометр и оптическое устройство, фокусирующее свет. Видимый свет фокусируется на устройстве с зарядовой связью, а инфракрасный свет фокусируется на InSb мультидетекторе . OMEGA была разработана для совместной работы с другими приборами Mars Express, в частности с планетарным Фурье-спектрометром (PFS).
OMEGA использовалась для определения минералогии и понимания стратиграфии Долины Маут. крупные обнажения богатых филлосилиликатами Были обнаружены компания OMEGA выделила два типа слоистых силикатов: монтмориллонит и нонтронит . толщ, которые обнажены по всему региону долины Маурт в метровом масштабе. На основании известных спектров С точки зрения OMEGA, в Долине Маурта содержится самое большое количество филлосиликатов на Марсе и до 65% смектитов по объему. [29]
Марсианский разведывательный орбитальный аппарат
[ редактировать ]
Mars Reconnaissance Orbiter состоит из радара, трех камер и двух спектрометров. Компактный спектрометр для разведки Марса (CRISM) — это спектрометр видимого и ближнего инфракрасного диапазона, предназначенный для картирования минералогии поверхности Марса с разрешением 18 метров. Mars Climate Sounder (MCS) является вторым спектрометром MRO, который использует видимый и ближний инфракрасный свет и проводит измерения на 5-километровых полосах, которые затем составляются в ежедневные карты, используемые для мониторинга погодных условий на Марсе. [31]
КРИЗМА
[ редактировать ]Миссия CRISM — обнаружение водных и гидротермальных отложений при картировании геологии, стратиграфии и состава марсианской поверхности. Долина Маурта является главной целью из-за глинистых минералов, ранее обнаруженных OMEGA. CRISM имеет возможность картировать эти глинистые минералы с более высоким разрешением, предоставляя более подробные карты водных минералов, обнаруженных на Марсе, а также обнаруживая минералы, которые невозможно обнаружить при разрешении OMEGA. Fe/Mg-смектиты являются доминирующими спектрами, обнаруженными CRISM в Mawrth Vallis, причем спектры попадают между нонтронитом, Fe-смектитом, и гекторитом , Mg-смектитом. Монтмориллонит, Al-смектит и гидратированный кремнезем имеют схожие спектры отражения инфракрасного излучения, и оба они были обнаружены с помощью CRISM в Маурт-Вэллис. [32]
Данные CRISM используются в сочетании с видимыми изображениями и данными о высоте, записанными MRO, были созданы подробные карты минералогии поверхности. На этих картах показано, что нонтронит и гекторит обычно встречаются на нижних возвышенностях долины Маурт, тогда как монтмориллонит и другие гидратированные силикаты находятся на более высоких высотах, окружающих нонтронит и гекторит. Эти наблюдения позволяют предположить, что нонтронит и гекторит образовались как продукты изменений в водной среде, но монтмориллонит, вероятно, образовался в более позднее время во время отдельного водного события. [32]
Будущие миссии
[ редактировать ]В 2020 году НАСА планирует посадить марсоход на базе Марсианской научной лаборатории, приземлившийся в кратере Гейла. Место посадки еще не выбрано, но оно будет зависеть от данных орбитального аппарата, чтобы выбрать место, которое может способствовать достижению общей цели НАСА по пониманию потенциала жизни на Марсе. Долина Маурта рассматривалась как место высадки, но не входила в число трех последних потенциальных мест высадки. Наблюдения с орбитального аппарата показали, что в Долине Маурта есть гидратированные минералы, что указывает на водное прошлое. [33]
Маурт Валлис также был одним из двух финалистов в процессе выбора места посадки будущего марсохода ExoMars Европейского космического агентства. Поскольку марсоход Exomars будет искать индикаторы прошлой жизни, это был хороший кандидат, но считалось, что место Oxia Planum предоставит не менее интересную научную площадку, но при этом будет более безопасным местом для приземления и исследования. [34]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Возможное место посадки MSL: Долина Маурта» . Архивировано из оригинала 18 апреля 2009 г.
- ^ Михальски-младший; Бибринг JP; Пулет Ф; Луазо Д; Мангольд Н; Добря ЕН; Епископ Дж.Л.; Рэй Джей-Джей; Маккеун НК; Паренте М; Хаубер Э; Альтьери Ф; Карроццо ФГ; Найлз П.Б. (сентябрь 2010 г.). «Марсианский регион Долины Маурт: потенциальное место посадки миссии Марсианской научной лаборатории (MSL)». Астробиология . 10 (7): 687–703. Бибкод : 2010AsBio..10..687M . дои : 10.1089/ast.2010.0491 . ПМИД 20950170 .
- ^ «Слоистые скалы возле долины Маурта» .
- ^ Мурчи, С.; и др. (2009). «Синтез марсианской водной минералогии после 1 марсианского года наблюдений с марсианского разведывательного орбитального аппарата» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 114 (Е2): E00D06. Бибкод : 2009JGRE..114.0D06M . дои : 10.1029/2009je003342 .
- ^ «HiRISE — Разведка с орбиты (ESP_051153_2025)» . www.uahirise.org .
- ^ Бишоп, Дж.; и др. (2008). «Разнообразие филлосиликатов и прошлая активность воды, обнаруженная в долине Маурт, Марс» (PDF) . Наука . 321 (5890): 830–833. Бибкод : 2008Sci...321..830B . дои : 10.1126/science.1159699 . ПМК 7007808 . ПМИД 18687963 .
- ^ «Страница каталога для PIA01921» . photojournal.jpl.nasa.gov .
- ^ «Места посадки программы исследования Марса» . marsoweb.nas.nasa.gov . Архивировано из оригинала 18 января 2017 г. Проверено 17 января 2011 г.
- ^ Художественное изображение: Долина Маурта . Миссия Марс Одиссея ТЕМИС.
- ^ Гросс, К. и др. 2016. МАУРТ ВАЛЛИС – ПРЕДЛАГАЕМАЯ ПЛОЩАДКА ДЛЯ ПОСАДКИ ЭКЗОМАРА 2018/2020. 47-я конференция по наукам о Луне и планетах (2016) 1421.pdf.
- ^ Пуле; и др. (2005). «Филлосиликаты на Марсе и последствия для раннего марсианского климата». Природа . 438 (7068): 623–627. Бибкод : 2005Natur.438..623P . дои : 10.1038/nature04274 . ПМИД 16319882 . S2CID 7465822 .
- ^ Луазо; и др. (2007). «Филлосиликаты в районе долины Маурт на Марсе» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 112 (Е8): E08S08. Бибкод : 2007JGRE..112.8S08L . дои : 10.1029/2006je002877 .
- ^ епископ; и др. (2008). «Разнообразие филлосиликатов и прошлая водная активность, выявленная в Долине Маурта, Марс» (PDF) . Наука . 321 (5890): 830–833. Бибкод : 2008Sci...321..830B . дои : 10.1126/science.1159699 . ПМК 7007808 . ПМИД 18687963 .
- ^ Добря, Ноэ; и др. (2010). «Стратиграфия гидратированных сульфатов в осадочных отложениях Арам Хаос, Марс» . Журнал геофизических исследований . 115 (Е6): E00D19. Бибкод : 2010JGRE..115.0D17L . дои : 10.1029/2009je003353 .
- ^ Михальски, Ноэ Добря (2007). «Доказательства осадочного происхождения глинистых минералов в регионе Долины Маурта, Марс». Геология . 35 (10): 951. Бибкод : 2007Гео....35..951М . дои : 10.1130/g23854a.1 .
- ^ Луазо; и др. (2010). «Стратиграфия в регионе Долины Маурта с помощью цветных изображений OMEGA, HRSC и DTM» . Икар . 205 (2): 396–418. Бибкод : 2010Icar..205..396L . дои : 10.1016/j.icarus.2009.04.018 .
- ^ Фарранд; и др. (2009). «Открытие ярозита в районе долины Маурт на Марсе: значение для геологической истории региона». Икар . 204 (2): 478–488. Бибкод : 2009Icar..204..478F . дои : 10.1016/j.icarus.2009.07.014 .
- ^ Рэй; и др. (2010). «Идентификация сульфата кальция бассанита в долине Маурт, Марс». Икар . 209 (2): 416–421. Бибкод : 2010Icar..209..416W . дои : 10.1016/j.icarus.2010.06.001 .
- ^ епископ; и др. (2013). «Что древние филлосиликаты в Долине Маурта могут рассказать нам о возможной обитаемости на раннем Марсе». ПСС . 86 : 130–149. Бибкод : 2013P&SS...86..130B . дои : 10.1016/j.pss.2013.05.006 .
- ^ Михальский; и др. (2013). «Множественные рабочие гипотезы формирования композиционной стратиграфии на Марсе: данные из региона Долины Маурта». Икар . 226 (1): 816–840. Бибкод : 2013Icar..226..816M . дои : 10.1016/j.icarus.2013.05.024 .
- ^ Михальский; и др. (2010). «Марсианский регион Долины Маурт: потенциальное место посадки миссии Марсианской научной лаборатории (MSL)». Астробиология . 10 (7): 687–703. Бибкод : 2010AsBio..10..687M . дои : 10.1089/ast.2010.0491 . ПМИД 20950170 .
- ^ Гросс, К. и др. 2016. МАУРТ ВАЛЛИС – ПРЕДЛАГАЕМАЯ ПЛОЩАДКА ДЛЯ ПОСАДКИ ЭКЗОМАРА 2018/2020. 47-я конференция по наукам о Луне и планетах (2016) 1421.pdf
- ^ Луазо, Д.; Н. Мангольд; Ф. Курица; Ж.-П. Бибринг; А. Гендрин; В. Ансан; Дж. Гомес; Б. Гонде; Ю. Ланжевен; П. Массон и Г. Нойкум (2007). «Филлосиликаты в районе долины Маурт на Марсе» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 112 (Е8). Бибкод : 2007JGRE..112.8S08L . дои : 10.1029/2006je002877 .
- ^ Jump up to: а б «Обзор миссии Одиссея» .
- ^ «ФЕМИДА» .
- ^ «ГРС» .
- ^ «Приборы орбитального аппарата Марс-Экспресс» .
- ^ «ОМЕГА: ИК МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ КАРТОГРАФИЧЕСКИЙ СПЕКТРОМЕТР» .
- ^ Луазо, Д; Н. Мангольд; Ф. Курица; В. Ансан; Э. Хаубер; Ж.-П. Бибринг; Б. Гонде; Ю. Ланжевен; П. Массон; Г. Нойкум (февраль 2010 г.). «Стратиграфия в регионе Долины Маурта с помощью цветных изображений OMEGA, HRSC и DTM» (PDF) . Икар . 205 (2): 396–418. Бибкод : 2010Icar..205..396L . дои : 10.1016/j.icarus.2009.04.018 .
- ^ «Спектрометрические наблюдения возле долины Маурта» .
- ^ «Детали космических кораблей: Инструменты» . Архивировано из оригинала 4 января 2006 года.
- ^ Jump up to: а б Бишоп, Дж.Л.; Н.К. Маккеун; Э.З. Ное Добря; Б.Л.Эльманн; Дж. Р. Михальски; Р.Э. Милликен; Ф. Пуле; Дж. Ф. Горчица; Г.А. Суэйзи; С.Л. Мурчи; Ж.-П. Бибринг; Команда CRISM (2008). «Филлосиликатное разнообразие, наблюдаемое CRISM в долине Маурт: идентификация нонтронита, монтмориллонита, каолинита и гидратированного кремнезема» (PDF) . Наука о Луне и планетах XXXIX (1391): 2124. Бибкод : 2008LPI....39.2124B .
- ^ «Обзор» .
- ^ «Рекомендовано место посадки для ExoMars 2018» .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
