Введение
Альбедо на Марсе
Синус Меридиани (лат. Sinus meridiani, «Меридианский залив») — альбедо на Марсе, протянувшееся с востока на запад к югу от экватора планеты. Он был назван французским астрономом Камилем Фламмарионом в конце 1870-х годов. В 1979 и 2001 годах окрестности этой особенности (размером около и с координатами центра) были названы Terra Meridiani. С 1960-х годов, когда пролетные миссии и доступ к изображениям с орбитальных аппаратов, изучающих Марс, стали обычным делом, многие рельефные образования получили названия в дополнение к ранее названным альбедо. В 1979 году часть Синус Меридиани была названа Терра Меридиани, что буквально означает «Земля Меридиана». В 2001 году границы региональных образований были пересмотрены, и это название было отменено.
Меридианы плановые
Название Meridiani Planum, буквально "Меридианская равнина", используется для обозначения конкретного места посадки марсохода Opportunity в западной части Синуса Меридиана. Этот участок был выбран командой проекта Mars Exploration Rover как из-за своей характеристики – плоской и в основном свободной от камней равнины (что обеспечивало безопасную посадку), так и благодаря обнаружению спектральной сигнатуры минерала гематита, который часто указывает на отложение в водной среде.
Анализ по возможности
Ровер Opportunity обнаружил, что почва в Meridiani Planum очень похожа на почву в кратере Гусева и долине Арес Валлис; однако во многих местах в Sinus Meridiani почва была покрыта круглыми, твердыми, серыми сферулами, прозванными "голубиками". Эти "голубики" оказались состоящими почти целиком из минерала гематита. Было установлено, что спектральный сигнал, зафиксированный с орбиты аппаратом 2001 Mars Odyssey, был вызван этими сферулами. Последующие исследования показали, что "голубики" – это конкреции, образовавшиеся в грунте под воздействием воды. Со временем эти конкреции выветрились из покрывающих пород и затем сконцентрировались на поверхности в виде остаточного отложения. Концентрация сферул в коренных породах могла привести к образованию наблюдаемого "голубичного" покрова в результате выветривания всего одного метра породы. Большая часть почвы состояла из оливково-базальтовых песков, не происходящих из местных пород, и, следовательно, предположительно, была занесена из других районов.
Минералы в пыли
Спектр Мёссбауэра был получен для пыли, собравшейся на захватывающем магните аппарата Opportunity. Результаты показали, что магнитным компонентом пыли является титаномагнетит, а не просто магнетит, как предполагалось ранее. Также были обнаружены следовые количества оливина, что свидетельствует о длительном засушливом периоде на планете. С другой стороны, наличие небольшого количества гематита указывает на возможность кратковременного существования жидкой воды на ранних этапах истории планеты. Поскольку инструмент Rock Abrasion Tool (RAT) легко перемалывал коренные породы, считается, что эти породы значительно мягче, чем породы в кратере Гусева.
Минералы в грунтовых породах
На поверхности, где приземлился Opportunity, было видно немного камней, но основной породы, обнаженной в кратерах, была исследована комплексом инструментов на марсоходе. Основная порода оказалась осадочной с высокой концентрацией серы в виде сульфатов кальция и магния. Среди сульфатов, которые могут присутствовать в основной породе, – киезерит, сульфат ангидрит, бассанит, гексагидрит, эпсомит и гипс. Также могли присутствовать соли, такие как галит, бискофит, антарктитит, блодит, вантхоффит или глауберит. Породы, содержащие сульфаты, имели светлый тон по сравнению с обособленными породами и породами, исследованными посадочными модулями/марсоходами в других местах на Марсе. Спектры этих светлых пород, содержащих гидратированные сульфаты, были схожи со спектрами, полученными с помощью спектрометра теплового излучения на борту Mars Global Surveyor. Тот же спектр обнаружен на обширной территории, поэтому предполагается, что вода когда-то присутствовала в широком регионе, а не только в области, исследованной Opportunity. Альфа-частичный рентгеновский спектрометр (APXS) обнаружил довольно высокий уровень фосфора в породах. Аналогичные высокие уровни были обнаружены другими марсоходами в долине Арес-Валлис и кратере Гусев, что позволило предположить, что мантия Марса может быть богата фосфором. Минералы в породах могли образоваться в результате кислотного выветривания базальта. Поскольку растворимость фосфора связана с растворимостью урана, тория и редкоземельных элементов, ожидается, что и они будут обогащены в породах. Когда Opportunity достиг обода ударного кратера Endeavour, он обнаружил белую прожилку, которая впоследствии была идентифицирована как чистый гипс. Она образовалась, когда вода, содержащая ранее неизвестное гипсовое образование, временно названное "Homestake", отложила минерал в трещину в породе.
Доказательство воды
Исследование коренных пород в Синусе Меридиани выявило наличие минерала ярозит, который образуется исключительно в воде. Это открытие подтвердило, что в Синусе Меридиани когда-то существовала вода. Кроме того, в некоторых породах обнаружены небольшие ламинации, формы которых могли образоваться только под воздействием медленно текущей воды. Первые такие ламинации были найдены в породе под названием "Деллз". Геологи отметили бы, что перекрестная слоистость демонстрирует фестонную геометрию, образованную транспортировкой в подводных рябях. Ящикообразные пустоты в некоторых породах образовались в результате формирования крупных кристаллов сульфатов, которые впоследствии растворились, оставив после себя полости, называемые вугами. Концентрация элемента брома в породах оказалась сильно неоднородной, вероятно, из-за его высокой растворимости. Вода могла концентрировать его в определенных местах до испарения. Другим механизмом концентрации легкорастворимых соединений брома является морозное осаждение, которое ночью формирует тончайшие пленки воды, концентрирующие бром в локальных областях.
Камень от удара
Одна из пород, получившая название «Отскакивающая скала», была обнаружена на песчаных равнинах. Позже выяснилось, что это выброшенное вещество из ударного кратера, известное как тектиты. Её химический состав отличался от состава основной породы. Состоящая в основном из пироксенa и плагиоклаза, без оливина, она тесно соответствовала литологии B шерготитового метеорита EETA 79001, метеорита, происхождение которого связывают с Марсом. Название «Отскакивающая скала» она получила из-за близости к месту отскока от посадочной подушки. В то время как «Аллан Хиллз» и «Чжун Шань», возможно, являются железными метеоритами.
Геологическая история
Наблюдения на месте заставили ученых предположить, что эта территория неоднократно затапливалась водой, а затем подвергалась испарению и пересыханию.