Северо-Восточный Сирт расположен между северо-западной границей бассейна Исидис и плато Большой Сирт Марса и представляет собой участок с высоким разнообразием горных пород, восходящих к поздней нойской и ранней гесперийской эрам (4–3 миллиарда лет назад). Имеющиеся данные позволяют выделять на участке четыре стратиграфические области, в зависимости от наличия минералов, связанных со специфическими жидкими средами: филлосиликаты (глинистые минералы) магния и железа; обогащенные оливином карбонаты; филлосиликаты алюминия и слоистые сульфаты. По одной из гипотез, эволюция пород происходила от нейтрального pH (конец нойской эры) и глинистых минералов к щелочно-кислотным условиям (начало гесперийской). Однако последние работы показывают, что уже филлосиликаты магния и железа образуются при низком pH, или в умеренно кислых условиях.
При составлении новой карты сотрудники Брауновского университета и Университета Мичиган в Дирборне использовали наблюдения межпланетной автоматической станции Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). В основу модели легли две базовые карты: первая была получена на основании мозаики снимков, сделанных панхроматической контекстной камерой (CTX), — они обрабатывались с помощью пакета ISIS и визуализировались в разрешении около семи метров на пиксель. Вторая карта была построена с помощью камеры HiRISE и приложения ArcMap в масштабе 1:1000. Минералогическое картографирование проводилось путем обработки измерений спектрометра CRISM. Исходя из динамики поглощения волн разной длины авторы делали вывод о химическом составе пластов, например филлосиликаты магния и железа поглощали 1,4-, 1,9-, 2,29–2,31-микрометровые волны, а каолины — 1,4-, 1,9- и 2,2-микрометровые.
Чтобы изучить тепловую инерцию поверхности участка, ученые использовали данные камеры THEMIS для видимого и инфракрасного диапазонов с пространственным разрешением 100 метров, в частности 10 спектральных полос между 6,8 и 14,9 микрометрами. После анализа они выделили три полосы — 9,35-, 11,04- и 11,79-микрометровые — как наиболее подходящие для сопоставления со снимками CTX и HiRISE. Результаты показали, что, несмотря на высокую неоднородность, Северо-Восточный Сирт можно условно разделить на пять стратиграфических зон: базовый пироксеновый пласт с низким содержанием кальция и филлосиликатами магния и железа (встречается на равнинах Земли); обширный пласт с оливином и карбонатом; поверхностный пласт с кратерами и неясным химическим составом; покатый пласт толщиной 100 метров со слоистыми сульфатами; вулканический пласт с обогащенным кальцием пироксеном.
По словам ученых, новая карта позволяет проследить историю формирования горных пород Марса и указывает на то, что планета содержит условия, потенциально пригодные для обитания. Так, филлосиликаты, составляющие наиболее древний слой ее поверхности, распространены на Земле (подробнее о связи между возникновением жизни и глинистыми минералами читайте в нашем материале). Выше расположен каолинит — минерал, образующийся в результате просачивания воды в почву, а на следующем слое оливин сочетается с карбонатом, который также служит источником энергии для земных хемоавтотрофов. Кроме того, карта может помочь в планировании марсианских миссий, считают авторы. В частности, Северо-Восточный Сирт рассматривается как одно из возможных мест посадки нового марсохода NASA в рамках программы «Марс-2020». Базой для аппарата послужит Curiosity, который сейчас продолжает исследование Красной планеты.
Статья опубликована в журнале Icarus.
Наука
Денис Стригун
