Марсіанські породи

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Устелена скелями поверхня Марсу, сфотографована марсоходом Mars Pathfinder
Марсіанський піщаний ґрунт. Фото NASA's Mars Exploration Rover Spirit.

Марсіанські породи (рос. марсианские породы, англ. martian rocks, нім. Marsgesteine n pl) – породи поверхні Марсу.

Загальна характеристика[ред.ред. код]

Представлені уламковими пористими породами та еоловими пісками. Густина М.п. на піщаних рівнинах – 1–1,6; на скелястих рівнинах – 1,8 (на Місяці, для порівняння, відповідно: 1–1,3 та 1,5–2,1). Розмір частинок на поверхні планети: 10–100 мкм – від 60% (піщані рівнини) до 30% (скелясті рівнини), 100–2000 мкм. – відповідно від 10% до 30%. Основні компоненти М.п.% – залізо (в деяких пробах до 14%), кальцій, алюміній, кремній, сірка. Є також стронцій, цирконій, рубідій, титан. Ґрунт Марсу за наявними даними, представлений сумішшю силікатів та мінералів класу оксидів зі значним вмістом сульфатів (можливо, гідратованих). Сірка, очевидно, присутня у сульфатах. Велика кількість червоного пилу з діаметром часточок близько 1 мкм надає поверхні планети червонястого відтінку. Характерна особливість поверхні Марсу – наявність кріосфери – льоду H2O в полярних шапках та в ґрунті. Зокрема, виявлено мінерали гетит і ярозит, які утворюються в присутності води.

Сучасні дані по М.п. свідчать про існування на Марсі хімічно диференційованої кори, аналогічної земній корі.

Дослідження[ред.ред. код]

За даними, одержаними з допомогою орбітального апарата Mars Global Surveyor (досяг планети 1997 р.), обладнаного спектрометром TES (Thermal Emission Spectrometer), гірські породи і піски Марсу майже повністю утворені з магматичних мінералів, які складають базальт: піроксену, олівіну і польового шпату. У 2004 р. орбітальний апарат Європейського космічного агентства Mars Express, обладнаний інфрачервоним спектрометром OMEGA, теж виявив олівін, базальти, глини. Водночас, за його даними, тоді як породи древніх областей з великою кількістю кратерів – базальтові, породи північних низин нагадують андезит – вони містять більше вулканічного скла і кремнієвих мінералів і менше залізовмісних. На Землі андезити утворюються в результаті дії води на магматичні розплавлені породи. Знімки поверхні Марса, отримані орбітальною станцією Mars Global Surveyor, показують наявність шаруватих структур, які, імовірно, сформувалися під водою в далекому минулому. Група фахівців, що займаються дослідженнями знімків Марса, одержаних станцією Mars Global Surveyor, вважає, що ці шари осадових гірських порід говорять про те, що колись поверхня Марса була покрита численними озерами і дрібними морями. Області, покриті осадовими шарами, розсіяні по всій поверхні Марса. В основному вони розташовуються в межах кратерів Western Arabia Terra, Terra Meridiani, Hellas і в ущелинах великого каньйону Valles Marineris.

Співробітники американської компанії “Malin Space Science Systems” М.Мелін і К.Еджетт (M.Malin, K.Edgett) встановили, що шаруваті структури зустрічаються в екваторіальній частині Марсу повсюдно, при цьому явно тяжіючи до внутрішніх областей кратерів і інших заглиблень. Альтернативна гіпотеза утворення шаруватих структур пов’язана з їх еоловим походженням. Космічний апарат “Pathfinder” (спущений аппарат і марсоход, 1997 р.) встановив такі характеристики марсіанського ґрунту: повна відсутність органічної речовини, карбонатів, глин і оксидів заліза у вивітрених ґрунтах і пилові; поширеність нанофаз силікатних і залізооксидних мінералів; високі концентрації евапоритів (С- і S-вмісних солей); наявність магнітних мінералів.

У січні 2004 р. у різних районах Марса здійснили посадку два марсоходи NASA: Spirit i Opportunity. Крім відеокамер, вони мали спектрометри для аналізів хімічного складу ґрунту і гірських порід. Результати виявилися дуже контрастними. Spirit, який працював у кратері Гусєва, не виявив свідчень існування води, виявив вулканічні мінерали олівіни і піроксени, що легко руйнуються при контакті з водою. Після їх виверження, імовірно бл. 3 млрд років тому, ці мінерали не піддавалися дії води. Крім того, Spirit виявив підвищений вміст сірки у г.п. Opportunity, який здійснив посадку на Меридіанному плато, виявив високий вміст кристалів гематиту, які, очевидно, утворилися в присутності води. Гематит має форму кульок, схожих на чорниці, діаметром 1-5 мм, які перебувають у осадових породах або розкидані по поверхні. Крім того, Opportunity виявив оголення осадових гірських порід з вмістом 30-40 мас.% сульфатів, утворення яких пояснюють випарюванням води, яка містила велику кількість сірки. Марсохід дослідив характерне утворення під назвою круча Бернса, який виглядає як піщана дюна, промита поверхневими і ґрунтовими водами.

Гіпотетично осадові породи в кратері Endurance. Марс.

Картографічна зйомка планети, яка почалася 2001 р. за допомогою інфрачервоної камери THEMIS (вирішення – 100 м), а також камери на орбітальному апараті Mars Odyssey і ін. виявили велике різноманіття складу вивержених гірських порід планети. Так, на вулкані Великий Сирт (діаметром 1100 км), що поблизу марсіанського екватора, виявлена скло-кремнієва маса (дацит). Вершини на схилах вулкана виконані породою збагаченою кремнієм – гранітом. Але загалом польового шпату і граніту, який його містить, на Марсі мало. Не виявлені і метаморфічні породи (сланець, мармур тощо), що свідчить, очевидно, про відсутність активних тектонічних процесів. Карбонатні породи виявлені тільки в пилових пробах, порівняно рідкісними є і глини (наявність яких потребує підтвердження). Все це свідчить про те, що планета була тривалий час (до 2-3 млрд років) переважно сухою. Тобто картина, виявлена Spirit, типовіша, ніж дані Opportunity. Але у віддаленішому минулому і фрагментарно (в часі і просторі) в пізніші періоди прояви дії води наявні на багатьох ділянках поверхні Марса.

Література[ред.ред. код]

  • Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Донбас, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
  • Astro News in via a Pushchino Radio Astronomy Observatory (PRAO).
  • Science. 2000. V.290. P.1927–1937 (США).
  • Ф.Христенсен. В мире науки (Scientific American) № 10, 2005. С. 19-25.
  • Дж. Массер. Марсианская глина // В мире науки (Scientific American). № 4, 2006, С. 14.