Panoramaudsigt over Mars taget af NASAs Spirit rover. Billedkredit: NASA / JPL. Klik for at forstørre.
Mars er en stenet planet med en gammel vulkansk fortid, men nye fund viser, at planeten er mere kompleks og aktiv end tidligere antaget - i det mindste på visse steder.
At finde disse steder viser sig imidlertid at være vanskeligere end bare at se på landformer som floddale eller søebedge eller søge efter specifikke mineraler.
”Kontekst er alt,” sagde Philip Christensen, hovedundersøgelsesleder for termisk emission spektrometer (TES) på Mars Global Surveyor og om termisk emission imaging system (THEMIS) på Mars Odyssey, samt ledende videnskabsmand for Mini-TES instrumenter på Mars Exploration Rovers. ”Der har været en masse spænding ved at finde specifikke egenskaber eller mineraler, men TEMA sammen med TES infrarøde spektrometer giver os et overblik ved at finde alle mineraler. Det giver os sammenhæng - stedets underliggende geologi. ”
Et papir ledet af Christensen, der blev frigivet online af tidsskriftet Nature den 6. juli, beskriver, hvordan en detaljeret undersøgelse af Røde Planets overflademineraler ved hjælp af THEMIS- og TES-data giver overraskende resultater i visse lokaliserede områder.
Mens de nuværende rover-missioner stort set har bevist, at Mars i den fjerne fortid kan have haft en sø eller to, har flere forskellige orbitale kortlægningsmissioner fundet en basaltrig planet, der er produktet fra en gammel vulkansk historie. Geologisk ser det ud til at være en enkel planet i stor skala - men så er der lokale vinduer, der viser langt mere kompleksitet.
”Fra det, vi har set til dato, kan du forestille dig at gå til Mars og se intet andet end basalt," sagde Christensen. ”Beviserne har altid vist, at planeten var aktiv tidligt, lavede nogle store vulkaner og derefter lukkedes, og det var det. Men når vi kiggede mere nøje så vi, at der er disse andre steder? Når du ser på geologien på de rigtige steder, er der lige så stor mangfoldighed i klipperne, som du ser på Jorden.
”Når du først har fået et glimt af denne kompleksitet, er du klar over, at der er en meget kompleks verden under denne finer af basalt.”
Hvad Christensen og teamet fandt var lokaliserede aflejringer, der viser en fordeling af stødende mineraltyper, der svarer til området mineraler, der findes på Jorden - fra primitive vulkanske klipper som olivinrige basalter til stærkt forarbejdede siliciumrige klipper som granitter.
Mangfoldigheden af stødende mineraler er vigtig, forklarer Christensen, fordi det indebærer, at overfladerne er fortsat behandlet og rekonstitueret flere gange over en længere periode.
”Du smelter mantelen, og du får olivine basalter; du smelter dem igen, og du får basalt; du smelter det, og du laver andesite; du smelter det, og du laver dacite; du smelter det, og du fremstiller granit, ”sagde Christensen. "Hver gang du smelter en klippe igen, er den første ting, der kommer ud, silica, så hver gang du smelter den, forfininger du silica."
På Jorden forekommer sådan mineraludvikling generelt, når primitive vulkanske klipper bliver foldet tilbage i planetens skorpe, gensmeltet og raffineret som hurtigere smeltende komponenter som silica adskilles fra det originale materiale - en proces, der kaldes mineralfraktionering.
Mars, i modsætning til Jorden, har ikke bevægelige plader, der genvinder planetens skorpe. Christensens resultater viser imidlertid, at Mars, ligesom Jorden, har udviklet sig og kan stadig udvikle sig under overfladen.
”Mars er en mere kompliceret planet, end vi troede - geologien har fortsat chugging langs og udviklet sig over tid,” sagde Christensen. ”Selvom de ikke er udbredte, har vi fundet dacite, og vi har fundet granit. En måde at fremstille disse granitter på er at fremstille en hel vulkan stablet op af basalt - den bliver høj nok, og du begynder at genmælte tingene dybt nede, og når du genmælker basalt, kan du få dannet granitter.
”Dette er forholdsvis små forekomster. På Jorden har vi bjergkæder lavet af granit, på Mars har vi hidtil kun fundet et par kloder. Det er ikke som Jorden i omfanget af denne geologiske udvikling, men Mars er som Jorden i lokaliserede situationer. Det er blevet skjult for os, men det er trods alt en sofistikeret, udviklende planet, ”sagde han.
Fordi områdene, hvor de udviklede stødende klipper forekommer, er små, har det taget det højopløste multispektrale kamera i Mars Odysseys THEMIS-instrument (med en opløsning på 100 meter) for at finde mineraler fra bane ved at finde en specifik infrarød signatur i specifikke landformer. THEMISs mineralkortlægning er 1500 gange mere detaljeret end TES's, selvom TES-instrumentets infrarøde spektrometer (med en opløsning på 3 kilometer) registrerer et meget mere detaljeret interval af infrarøde emissioner, hvilket gør det mere følsomt over for forskellige mineralsammensætninger.
”Vi gør det, som vi satte os til: kortlægning af kompositionen ved mesoskala,” bemærkede Christensen. ”TEMIS identificerer området, så går vi tilbage og finder, hvad der kun kan være en enkelt, overudseende TES-pixel og analysere det. De to var virkelig planlagt at arbejde sammen, og det er præcis, hvad vi har gjort. Vi bruger disse to instrumenter på en synergistisk måde, og sammen er de perfekte. ”
Selvom Mars-kortlægning har foregået i mange år, bemærker Christensen, at nogle af de mest interessante steder på planeten endnu ikke er blevet identificeret og udforsket.
”Hvis du tømte Jordens oceaner og kiggede på det fra rummet, ville du sandsynligvis nå den samme konklusion - en stille, basaltisk planet,” sagde han. ”Men så, hvis du søgte omhyggeligt, kunne du muligvis finde Yellowstone og indse, at der foregik en masse under overfladen af planeten, som du ikke var klar over. Vi er på det tidspunkt nu ved at se på Mars. ”
Original kilde: NASA Astrobiology
