Ученые уже много лет изучают отложения в кратере Гейла на Марсе с помощью орбитальных данных, но благодаря марсоходу Curiosity, проехавшему по этим отложениям, мы также можем получить близкие наблюдения и детальные измерения пород, аналогичные полевым работам геологов на Земле.
В новой работе под руководством старшего научного сотрудника Института планетарных наук Кэтрин Вейц по-новому рассматривается загадочная особенность, замеченная с орбитальных снимков горы Шарп, 5,5-километрового кургана в кратере Гейл: более темный, мощный, ровный, гладкий слой породы или горизонт выветривания, который выделяется на фоне сульфатосодержащих пород, в которых он встречается. Поскольку темный горизонт можно отличить по орбитальным данным от окружающих более ярких сульфатосодержащих пород, его можно проследить на большей части горы Шарп, и он отмечает определенный период времени в кратере, поэтому его называют "маркерным горизонтом".
Маркерный горизонт выглядит как один или несколько слоев породы или зона выветривания, отличающаяся по внешнему виду от сульфатоносных пород, в которых он находится. Маркерные горизонты встречаются и на Земле, причем вулканический пепел является распространенным маркерным горизонтом, поскольку он может отличаться от окружающих отложений, и его можно проследить по изменчивым ландшафтам. Геологи могут использовать маркерные горизонты как временные стратиграфические признаки, то есть они формируются во время одного события или определенного периода времени, поэтому, прослеживая маркерный горизонт на больших территориях, мы всегда можем знать, какие породы были отложены до или после него в стратиграфии.
"В кратере Гейла во время отложения сульфатосодержащих отложений произошло какое-то событие, которое привело к появлению другого типа пород. Маркерный горизонт отличается по внешнему виду от сульфатосодержащих пород выше и ниже него, что указывает на кратковременное изменение окружающей среды, например, более сухой период, или, возможно, региональное событие, такое как взрывное извержение близлежащего вулкана, который отложил пепел на большой территории, включающей кратер Гейла", - сказал Вайц.
"Мы использовали орбитальные данные, собранные с помощью приборов High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), Context Camera (CTX) и Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) на орбитальном аппарате Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), чтобы определить местоположение маркерного горизонт на горе Шарп и изучить его внешний вид и состав. Мы обнаружили, что маркерный горизонт варьируется по высоте на 1,6 км по всей горе Шарп, что он наклоняется от 1 до 5 градусов от центра кратера Гейла, и имеет мафический состав, похожий на другие базальтовые материалы, включая эоловые пески", - сказал Вайц, ведущий автор статьи "Орбитальные наблюдения маркерного горизонта в кратере Гейла", опубликованной в журнале "Геофизические исследования: Планеты.
"Мы изучили несколько различных механизмов формирования маркерного горизонта. Он мог состоять из тех же материалов, что и сульфатоносные породы выше и ниже него, но стал более твердым и устойчивым к эрозии либо во время формирования, либо впоследствии под воздействием воды, несущей минералы для его цементирования. Маркерный горизонт также может быть песчаником или отложением, которое образовалось, когда в кратере Гейла было суше по сравнению с периодом образования сульфатов. Другая возможность заключается в том, что горизонт содержит вулканический пепел, который отложился, когда близлежащий вулкан изверг в марсианскую атмосферу пепел, который позже затвердел. Все эти возможные варианты происхождения требуют присутствия по крайней мере некоторого количества воды, чтобы вызвать цементацию, которая затвердела на горизонте", - сказал Вайц. "Наши орбитальные наблюдения в настоящее время говорят в пользу сульфата или вулканического пепла, но нам придется подождать, пока марсоход Curiosity достигнет горизонта в ближайшие месяцы, чтобы определить, какое происхождение наиболее правдоподобно".
Более тщательные наблюдения позволят ученым лучше понять, почему маркерный горизонт так отличается от близлежащих сульфатных обнажений. Нам повезло, что марсоход Curiosity планирует достичь маркерного горизонта в ближайшие месяцы, когда он будет подниматься по горе Шарп через сульфатоносные породы, обеспечивая ценные наземные измерения, которые могут быть использованы для оценки различных сценариев происхождения". В настоящее время марсоход Curiosity находится примерно в 700 метрах от маркерного горизонта, переходя от области Greenheugh к области глинисто-сульфатного перехода. Исследование маркерного горизонта аппаратом Curiosity позволит провести детальный анализ седиментологических свойств, включая размеры зерен, любые несоответствия, внутренние структуры, текстуры и химический состав", - сказал Вайц, соинвестор проекта HiRISE и член научной группы марсохода Curiosity.
"Эти наблюдения и измерения, которые может провести Curiosity, очень важны для того, чтобы провести различие между несколькими предполагаемыми сценариями формирования. Конечно, Марс может подкинуть нам сюрприз, и может оказаться, что происхождение маркерного горизонта может быть результатом чего-то такого, чего мы не предполагали по набору орбитальных данных", - сказал Вайц. "Только когда Curiosity начнет собственное исследование маркерного горизонта, данных будет достаточно, чтобы разгадать происхождение этой загадочной области и помочь нам лучше понять интригующую историю осадочных пород кратера Гейл".....
