Вчені NASA та USGS досліджують гірські породи пустелі Хай-Дезерт у Каліфорнії

“`html

Нещодавно команда геофізиків, оснащена геологічними молотками та лупами, вирушила в пустелю Мохаве для дослідження інтригуючого «відбитка», виявленого сенсором NASA. Їхньою ціллю стала прихована на видноті родовище топазу.

Геологи не шукали коштовне каміння. Натомість, наявність топазу могла вказувати на більш цінне покладення глибоко внизу — порфірових мідних руд.

Ці покладення, одне з основних джерел міді у світі, утворюються, коли магма та гаряча вода з глибин земної кори проходять крізь земну кору, хімічно трансформуючи навколишні породи. Це типово відбувається в зонах субдукції, де одна тектонічна плита занурюється під іншу, як-от у Північноамериканській Кордильєрі, що простягається від Канадських Скелястих гір до західної Мексики.

Крім міді — третього за поширеністю металу у світі після сталі та алюмінію — ці родовища можуть містити інші критично важливі мінерали, такі як молібден і телурій. Вони використовуються в усьому, від сталеливарної промисловості до сонячних панелей. Пошук таких родовищ є непростим завданням. Геологи шукають топаз, оскільки він утворюється за тих самих вулканічних умов.

Для команди в Мохаве метою було зібрати більше доказів. Це вимагало польових робіт та важкої сумки зі зразками. Серед учених, які зібралися на місці, були троє експертів з Геологічної служби США (USGS) та Роберт Грін з Лабораторії реактивного руху NASA в Південній Каліфорнії.

«Те, що ми робимо тут, — це геологічна версія «Криміналістичної експертизи», — сказав Грін, маючи на увазі популярний телесеріал. Він розколов старий червоний камінь, відкривши блискуче ядро. «Ми шукаємо докази, щоб реконструювати те, що сталося тут».

Мінеральне картографування нового покоління

Сенсор, який виявив родовище топазу на громадській землі поблизу Барстоу, Каліфорнія, був створений у JPL. Названий AVIRIS (скорочення від Airborne Visible Infrared Imaging Spectrometer), він аналізує відбите сонячне світло і може використовуватися для ідентифікації хімікатів та мінералів за їх унікальним спектральним відбитком.

Технологія була розроблена на початку 1980-х років командою, до якої входив Грін. Загартовані для космосу версії досліджували Місяць, Марс та інші кам’янисті тіла Сонячної системи протягом десятиліть.

У той час як його «родичі» вивчають віддалені світи на борту космічних кораблів, лінійка сенсорів AVIRIS вдосконалює науку про Землю з літаків. Найновіша модель, AVIRIS-5, нещодавно вперше піднялася в небо в рамках експерименту NASA-USGS Geologic Earth Mapping Experiment (GEMx).

Мета GEMx — визначити джерела критично важливих мінералів на американському Заході, включаючи відвали порід на діючих та закритих шахтах. Проект очолює USGS як частину своєї ширшої загальнонаціональної ініціативи.

З 2023 року польоти GEMx охопили понад 1 мільйон квадратних кілометрів території Сполучених Штатів, включаючи більшу частину Каліфорнії. Калібрування даних сенсора може включати напружену польову роботу, дослідження крутих скель для отримання зразків для лабораторного аналізу.

Хоча тестування підтвердило виявлення топазу, встановлення того, чи знаходиться місцевість у Мохаве над родовищем порфірової міді, вимагатиме інтенсивних досліджень із використанням обладнання для проникнення в ґрунт. Але знахідка AVIRIS демонструє, як передове повітряне зондування NASA може допомогти геологам знайти голку в копиці сіна, навіть у густодослідженому Південній Каліфорнії.

«Люди займалися розвідкою цієї території протягом поколінь», — сказав Ерік Тарарлсон, геолог USGS. «Але тут є ще багато чого відкрити».

Високий політ

З самого початку кампанії картографування мінералів GEMx стала можливою завдяки одному з найвисоколітаючих літаків у флоті NASA: ER‑2. Він був розгорнутий 31 березня з льотного дослідницького центру NASA імені Армстронга в Едвардсі, Каліфорнія, до аеропорту Колорадо-Спрінгс у Колорадо.

«Ми розгорнулися в Колорадо-Спрінгс, щоб максимізувати час польоту для збору даних, необхідних у Колорадо, Юті, Нью-Мексико, Аризоні та Техасі», — сказав Джон Макграт, керівник проекту ER‑2 в NASA Armstrong.

До завершення цього розгортання 5 червня літак здійснив 26 польотів загальною тривалістю понад 125 годин. Літаючи на висоті близько 20 кілометрів, ER-2 може досягати висот, що дозволяють збирати широкомасштабні спектральні вимірювання високої роздільної здатності за один прохід. Це підтримує дослідників, які вивчають мінеральний склад та поверхневі процеси.

У 2025 році літак виконав 36 наукових місій, зібравши понад 7 мільярдів вимірювань за 200 годин польоту. Дані сприяли створенню найбільшого набору даних з повітряної поверхневої мінералогії, зібраного в рамках однієї кампанії NASA-USGS.

Огляд GEMx очолюється та фінансується Ініціативою з картографування геологічних ресурсів USGS. Earth MRI модернізує картографування поверхні та надр країни для пошуку нових, критично важливих та інших мінералів. Це партнерство з 45 державними геологічними службами, федеральними агентствами, приватним сектором, племенами, університетами та іншими організаціями.

Ініціатива використовуватиме як технології, розроблені NASA для спектроскопічного зображення, так і досвід USGS у аналізі наборів даних, проведенні польових робіт та отриманні з них інформації про критично важливі мінерали.

Щоб дізнатися більше про GEMx, відвідайте:

https://science.nasa.gov/mission/gemx/

“`

За даними порталу: www.nasa.gov