Nadir Mars Mineral Keşfi, Kızıl Gezegenin Termal ve Kimyasal Evrimine ilişkin ipuçlarını ortaya çıkarabilir

Bilim adamları son zamanlarda Mars'ta gezegenin karmaşık termal ve kimyasal geçmişine yeni bakış açıları sunabilecek bir mineral belirlediler.

Yeni bir çalışma Nature Communications'da yayınlandı İki ayrı yerde ferrik hidroksisülfat adı verilen bir mineralin tespitini tartışır. Bu mineral, ortak sülfat mineralleri ısı ile dönüştürüldüğünde oluşur.

Keşif ipucu veriyor yerel volkanik ve son üç milyar yıl içinde jeotermal faaliyet, Mars'ın evrimi ve geçmiş yaşanabilirlik potansiyeli hakkında yeni sorular ortaya koyuyor.

Bilinmeyen bir imza

Bilim adamları, her mineralin atomlarının, iyonlarının ve moleküllerinin yapısına dayanan benzersiz bir desende ışığı yansıtırken, gezegenin yüzeyindeki mineralleri tanımlamak için spektral verileri kullanırlar. Mars'ı inceleyen bilim adamları yıllardır Mars veya Dünya'dan bilinen herhangi bir mineralle eşleşmeyen alışılmadık bir spektral imza tespit ettiler.

“İnsanlar bu imzayı daha önce görmüşlerdi, ancak nasıl oluştuğu ve neyin sebep olduğu hakkında ayrıntılı çalışmalar yapmamışlardı,” dedi Catherine Weitz Gezegen Bilim Enstitüsü ve çalışma konusunda ortak yazar.

Soruşturma, bu gizemli imzayı içeren iki bölgeyi hedefledi: Juventae Chasma'nın üzerinde yüksek bir plato ve ARAM Kaos'un alçak havzası. Binlerce mil ile ayrılmış ve yükseklik ve jeoloji bakımından farklı olsa da, her iki alan da izler içerir. eski su aktivite.

Eski su ve sülfat yatakları

Sülfür Mars'ta bol miktarda ve gezegenin soğuk ve kuru ortamında oldukça stabil olan sülfatlar oluşturmak için sıklıkla metallerle birleşir. Yağışın bu mineralleri çözebileceği Dünya'nın aksine, Marslı sülfatlar milyarlarca yıl sürebilir. Hem Juventae hem de Aram Chaos'ta, hidratlanmış sülfat birikintileri ile ilişkili ferrik hidroksülfat bulundu.

Juventa'da dar kanallar eski su Bir kez plato boyunca aktı. Buradaki sülfatlar, muhtemelen polihidratlanmış sülfat birikintileri bırakarak kuruyan sülfat açısından zengin bir havuzun kalıntıları olan tek bir düşük yalancı depresyon ile sınırlıydı. Bununla birlikte, Aram Chaos'ta, polihidratlanmış sülfat katmanları, her ikisinin de altında ferrik hidroksülfat saptanan monohidre formları kapladı.

Yörüngeden laboratuvara

Mineralin kimliğini doğrulamak için ekip, verileri kullandı. NASA'nın Mars için Kompakt Keşif Görüntüleme Spektrometresi (CRISM) Mars keşif yörüngesinde. Spektral verileri laboratuvar sonuçlarıyla eşleştirerek, malzemeyi kontrollü koşullar altında yeniden üretmeye çalıştılar; Bu deney, bu bileşik için türünün ilk örneğiydi.

Mineral, 50-100 ° C (122-212 ° F) arasında polihidratlanmış sülfatların ısıtılmasıyla üretildi; Düşük sıcaklıklar daha yaygın monohidratlanmış sülfatlar verdi. Ekip, Juventae'de volkanik aktivitenin muhtemelen yukarıdan sülfat birikintilerini ısıttığı, jeotermal ısının ARAM Kaos'taki dönüşümü tetiklemek için aşağıdan yükseldiği sonucuna varmıştır.

Doktora sonrası araştırmacı Johannes Meusburger, “Deneylerimiz, bu ferrik hidroksisülfatın sadece hidratlanmış demirli sülfatların oksijen varlığında ısıtıldığında oluştuğunu göstermektedir” dedi. NASA Ames. “Atomik yapıdaki değişiklikler çok küçük olsa da, bu reaksiyon bu minerallerin kızılötesi ışığı emme şeklini büyük ölçüde değiştiriyor, bu da CRISM kullanarak bu yeni mineralin tanımlanmasına izin veriyor.”

Nadir ama söyleyen bir imza

Ferrik hidroksisülfat, yörünge veri kümelerinde nadir gibi görünmektedir ve onaylanmış tespitler sadece birkaç bölgeyle sınırlıdır. Bu kıtlık varlığını ısıya bağlı jeolojik süreçler için temel bir gösterge haline getirir. Mars'taki sıcaklıklar nadiren aşan dondurmayı aşmaktan dolayı, bu tespit, muhtemelen Amazon döneminde üç milyar yıl önce oluşan arazilerden çok sonra meydana gelen volkanizm veya jeotermal aktivite gibi olaylara işaret etmektedir.

“Bu laboratuvar deneylerinde oluşan malzeme, benzersiz kristal yapısı ve termal stabilitesi nedeniyle muhtemelen yeni bir mineraldir” dedi. Seti enstitüsü ve NASA Ames Araştırma Merkezi. “Bununla birlikte, bilim adamları da onu yeni bir mineral olarak tanımak için yeryüzünde bulmalı.”

İleriye Bakış

Ferrik hidroksisülfatın keşfi, Mars'ın mineral kaydında onlarca yıllık bir boşluğu kapatıyor ve bilim insanlarına gezegenin termal geçmişini çizmek için yeni bir yol sağlıyor. Bu mineralin diğer bölgelerde tespit edilmesi, geçmiş volkanik veya jeotermal aktivite izlerini veya ısı ve suyun bir zamanlar yüzeyin altında birleşmiş olabileceği ve mikrobiyal ömrü destekleyebilecek koşullar yaratabileceği alanları ortaya çıkarabilir.

Weitz, “Bu sülfatı gördüğümüz başka yerler olabilir ve bu yerlere daha yakından bakmak istiyoruz” dedi. “Öte yandan, beklemediğimiz yerlerde ferrik hidroksisülfat imzaları bulmak heyecan verici olabilir, çünkü o zaman bu yerlerin onu oluşturacak kadar ısındığını düşünmek zorundayız.”

Bu nadir mineral yatakları, Mars'ın son jeolojik geçmişi hakkındaki hipotezleri test etmek için gelecekteki çalışmalarda hedeflenebilir. Daha fazla yerde teyit edilirse, ferrik hidroksisülfat, Red Planet's En son bölümler. Temel olduğu siteleri tanımlamak için bile kullanılabilir Yaşam koşulları bir zamanlar karşılanmış olabilir.

Austin Burgess, satış, pazarlama ve veri analitiğinde geçmişe sahip bir yazar ve araştırmacıdır. Veri analitiğinde bir sertifika ile birlikte İşletme Yüksek Lisansı ve İşletme Lisans Yüksek Lisans derecesine sahiptir. Çalışmaları analitik eğitimi gelişmekte olan bilim, havacılık ve astronomik araştırmalara odaklanmaktadır.