НАСА використовує мінералогічні маркери для розуміння давнього клімату Марса
“`html
Хоча знімки NASA демонструють свідчення давніх річок та озер на Марсі, що перетворилися на сухі дюни, залишається невизначеність щодо часу кліматичних змін, які могли сприяти цим перетворенням.
Наразі дані, зібрані марсоходом NASA Curiosity, виявили, що окремі кристали оксиду заліза гематиту можуть слугувати мінералогічним маркером змін давнього клімату Марса. Форма та структура цих кристалітів відображають умови, за яких вони утворилися, такі як температура та наявність води. Це дозволяє використовувати їх як індикатор часу цих змін.
Науковці дослідили 20 зразків, зібраних Curiosity на різних висотах у кратері Ґейл, для статті, опублікованої у журналі Science. Стінки кратера Ґейл розкривають історію марсіанського клімату шар за шаром; глибші ділянки відображають ранні періоди його історії.
Команда проаналізувала дані приладу Curiosity Chemistry and Minerology (CheMin) та виявила, що гематит демонстрував різний розмір кристалітів на різних висотах. Крім того, було виявлено, що ґоетит, мінерал, що зазвичай утворюється разом із гематитом, був відсутній у зразках з нижчих висот, але присутній у зразках з вищих висот. Це свідчить про те, що тепла ґрунтова вода могла зберігатися до 4,7 мільйонів років у найглибших шарах кратера Ґейл. Протягом значної частини цього періоду ці довгоіснуючі водоносні горизонти могли бути потенційно придатними для життя.
«Ми виявили, що теплі та вологі умови існували протягом тривалих періодів у похованих породах, незважаючи на те, що клімат Марса ставав холоднішим», — зазначила Таня Перетяжко, співавтор дослідження та планетарний науковець відділу досліджень та розвідки астроматеріалів Космічного центру Джонсона NASA в Х’юстоні. «Це означає, що глибоко в цих породах тепліші умови могли створювати середовище, придатне для життя, протягом набагато довшого часу, за умови наявності інших необхідних факторів».
Оксиди заліза вважаються показниками воднієї активності, оскільки вони утворюються в її присутності. Це дослідження демонструє, що гематит також може бути маркером кліматичних змін, виходячи з його розміру та структури кристалітів, які змінюються за різних температур. Науковці виявили, що кристаліти гематиту з вищих ділянок кратера Ґейл мали розмір менше 10 нанометрів, тоді як кристаліти з нижчих ділянок були, загалом, більшими, досягаючи до 65 нанометрів.
«Ми виявили, що теплі та вологі умови існували протягом тривалих періодів у похованих породах, незважаючи на те, що клімат Марса ставав холоднішим».
Таня Перетяжко
Планетарний науковець
Ці висновки узгоджуються зі спостереженнями, що зразки з вищих ділянок містили як гематит, так і ґоетит, тоді як у зразках з нижчих ділянок ґоетит був відсутній. Це свідчить про те, що за тепліших умов, коли pH води був нейтральним або слаболужним, ґоетит міг перетворюватися на гематит. Тепліші умови також сприяли збільшенню розміру кристалітів гематиту в глибших шарах кратера Ґейл завдяки процесу, відомому як дозрівання Оствальда, коли менші кристаліти розчиняються і сприяють росту більших.
«Це може свідчити про те, що верхні шари були холоднішими і не мали достатньо води, або вода була присутня відносно недовго, тому кристаліти не мали достатнього часу та умов для збільшення розміру», — зазначила Перетяжко. «Але нижні шари мали довготривалу теплу воду, що дозволила цим кристалітам зростати».
Унікальною особливістю цього дослідження є те, що дані походять із марсіанських зразків, а не з теоретичного моделювання. Роботизована рука Curiosity подавала подрібнену породу до приймальної лійки CheMin, де вона аналізувалася. «За допомогою рентгенодифракційних картин CheMin ми можемо визначити розмір та розміри кристалів гематиту — інформацію, яку неможливо отримати із супутникового аналізу поверхні Марса», — зазначив Том Брістоу, головний дослідник приладу CheMin у Дослідницькому центрі Еймса NASA в Кремнієвій долині Каліфорнії.
Ешвін Васада, науковий керівник проєкту Curiosity в Лабораторії реактивного руху NASA на півдні Каліфорнії, розповів, що CheMin здатний проводити вимірювання з надзвичайною науковою точністю.
«Він не просто повідомляє про наявність гематиту», — пояснив Васада. «Дані дозволяють визначити розмір і форму кристалітів гематиту, а також наявність інших супутніх мінералів, що було необхідним для отримання цього результату».
“`
Оригінал статті: science.nasa.gov