Instrument OMEGA podjetja Mars Express doda podrobnost Candor Chasma. Kreditna slika: ESA Klikni za povečavo
Na prejšnjih opazovanjih je moral Mars pod vplivom vodnih procesov, ki so svoj podpis pustili v površinskih strukturah, kot so kanalski sistemi in znaki obsežne vodne erozije. Vendar takšna opažanja ne pomenijo nujno, da je v marsovski zgodovini na površini prisotna tekoča voda na površini skozi daljša obdobja.
Podatki, ki jih je zbrala OMEGA, nedvoumno razkrivajo prisotnost specifičnih površinskih mineralov, kar pomeni dolgoročno prisotnost velikih količin tekoče vode na planetu.
Ti "hidratizirani" minerali, tako imenovani, ker vsebujejo vodo v svoji kristalni strukturi, zagotavljajo jasen "mineraloški" zapis vodnih procesov na Marsu.
V 18 mesecih opazovanja je OMEGA preslikala skoraj celotno površino planeta, na splošno z ločljivostjo med enim in petim kilometrom, z nekaterimi območji v ločljivosti podkilometrov.
Instrument je zaznal prisotnost dveh različnih razredov hidriranih mineralov, „filosilikata“ in „hidriranih sulfatov“, na izoliranih, a velikih površinah na površini.
Oba minerala sta posledica kemične spremembe kamnin. Vendar pa so njihovi procesi tvorjenja zelo različni in kažejo na obdobja različnih okoljskih razmer v zgodovini planeta.
Filosilikati, tako imenovani zaradi svoje značilne strukture v tankih plasteh („phyllo“ = tanek sloj), so sprememba magnetnih mineralov (minerali magmatskega izvora), ki ohranjajo dolgotrajen stik z vodo. Primer filosilikata je glina.
Filosilikate je OMEGA odkrila predvsem v Arabiji Terra, Terra Meridiani, Syrtis Major, Nili Fossae in Mawrth Vallis v obliki temnih nanosov ali erodiranih izlivov.
Hidrirani sulfati, drugi večji razred hidriranih mineralov, ki jih zazna OMEGA, so tudi minerali vodnega izvora. Za razliko od filosilikatov, ki nastanejo s spremembo magnetnih kamnin, se hidratirani sulfati tvorijo kot usedline iz slane vode; večina sulfatov potrebuje kislo vodno okolje, da nastane. Opaženi so bili v večplastnih nahajališčih v Valles Marineris, razširjeni izpostavljeni nanosi v Terra Meridiani in znotraj temnih sipin v severni polarni kapici.
Kdaj je prišlo do kemične spremembe površine, ki je povzročila nastanek hidriranih mineralov? Na katerem mestu Marsove zgodovine je voda v velikih količinah stala na površju? Znanstveniki OMEGA so združili svoje podatke s podatki iz drugih instrumentov in predlagajo verjeten scenarij, kaj se je lahko zgodilo.
"Filosilikatna nahajališča, bogata z gline, so nastala s spremembami površinskih materialov v najzgodnejših časih Marsa," pravi Jean-Pierre Bibring, glavni raziskovalec OMEGA.
"Spremenjeni material je moral biti pokopan z naslednjimi tokovi lave, ki jih opazimo okoli opaženih območij. Potem bi bil material izpostavljen eroziji na določenih lokacijah ali izkopan iz spremenjene skorje z udarci meteorita, "dodaja Bibring.
Analiza okoliškega geološkega konteksta v kombinaciji z obstoječimi tehnikami štetja kraterjev za izračun relativne starosti površinskih značilnosti na Marsu določa nastanek filosilikatov v zgodnji noaški dobi, v obdobju intenzivnega kraterstva. Noahijska doba, ki je trajala od rojstva planeta do približno 3,8 tisoč milijonov let, je prva in najstarejša od treh geoloških dob na Marsu.
"Na Marsu mora biti prisoten zgodnji aktivni hidrološki sistem, da bi upošteval veliko količino gline ali filosilikatov, ki jih je opazila OMEGA," pravi Bibring.
Dolgotrajni stik s tekočo vodo, ki je privedel do tvorbe filosilikata, bi lahko obstajal in bil stabilen na površini Marsa, če bi bilo podnebje dovolj toplo. Lahko pa se celoten proces tvorjenja zgodi z delovanjem vode na topli, tanki skorji.
Podatki OMEGA prav tako kažejo, da se usedline sulfata razlikujejo od filosilikatnih. Za tvorbo sulfatov ni potrebna posebno dolgotrajna prisotnost tekoče vode, ampak voda mora biti tam in mora biti kisla.
Zaznavanje in preslikava teh dveh različnih vrst hidriranih mineralov kažeta na dve glavni podnebni epizodi v zgodovini Marsa: zgodnje? Noachian? vlažno okolje, v katerem so nastali filosilikati, čemur sledi bolj kislo okolje, v katerem so nastali sulfati. Ti dve epizodi sta bili ločeni z Mars globalno podnebnimi spremembami.
"Če pogledamo današnje dokaze, bi bilo obdobje, v katerem je bil Mars možno bivati in vzdrževati življenje, rane noaje, ki so jih zasledili filosilikati in ne sulfati. Minerali gline, ki smo jih preslikali, bi lahko še vedno ohranili sledi možnega biokemičnega razvoja na Marsu, «zaključuje Bibring.
Izvirni vir: portal ESA
