Bildkredit: NASA
Ett års värde av observationer från rymdskeppet Mars Odyssey börjar vända några äldre teorier om hur miljöaktiv den röda planeten är. Ett exempel är kilometer breda berggrund som skuras blott av vind. Om Mars var mindre aktiva skulle de täckas i sand och damm.
Den första översiktsanalysen av ett års värde av högupplöst infraröd data som samlats in av Thermal Emission Imaging System (THEMIS) på NASA: s Mars Odyssey rymdskepp öppnar Mars för en ny typ av detaljerad geologisk analys och avslöjar en dynamisk planet som har upplevt dramatisk miljö förändra.
Rapporten från THEMIS vetenskapsteam kommer att visas i ett kommande nummer av Science och kommer att släppas den 5 juni i tidningens online-förhandsgranskning, Science Express.
"THEMIS skapar en uppsättning data som kommer att revolutionera vår kartläggning av planeten och vår idé om planetens geologi," sade huvudförfattare och THEMIS huvudutredare Philip Christensen, Korrick professor i geologiska vetenskaper vid Arizona State University. "Det kommer att hålla Mars-forskare upptagen under de kommande 20 åren och försöker förstå processerna som har producerat detta landskap."
THEMIS förser planet geologer med detaljerade bilder av temperatur och infraröd strålning av den martiska ytan. Bilderna avslöjar geologiska detaljer som var omöjliga att upptäcka även med den högupplösta Mars Orbital Camera på NASAs Mars Global Surveyor och som har 300 gånger högre upplösning än MGS: s termiska emission spektrometer. Bland de väsentliga fynd som noterats i rapporten är detektering av lager i den martiska ytan som indikerar stora förändringar i tidigare miljöförhållanden.
”Med en synlig ljuskamera kan jag ta en bild av ett lavaflöde, men även med de högsta upplösningskameror som vi har idag är det minsta vi kan se på storleken på en buss och för att geologi måste jag ha mer detalj, ”sade Christensen.
"Kameran på Mars Global Surveyor tar utsökta bilder som visar lager, men den säger inte något om kompositionen - är det ett lager av stenblock med ett lager sand på toppen? Jag har inget sätt att veta. Med THEMIS temperaturdata kan jag faktiskt få en uppfattning eftersom skikten varierar - och varje lager har anmärkningsvärt olika fysiska egenskaper. ”
Data om dagtid och nattetid kan göra det möjligt för forskare att skilja mellan fast berg och en mängd lösa material, från stenblock till sand och damm. Som alla strandgäster vet, värms finkornig sand snabbare upp på ytan än fast sten (som överför mer värme inåt) men den svalnar också snabbare på natten, när fasta material håller värmen.
"Vi har sett lager, var och en med dramatiskt olika fysiska egenskaper, på platser som Terra Meridiani," sade Christensen. ”Varför förändras de fysiska egenskaperna i de olika lagren? De förändras eftersom miljön där dessa stenar placerades förändrades.
”Det är väldigt svårt att säga exakt vad som hände på någon speciell plats, men vad vi har hittat är att det på många platser på Mars inte bara har varit samma gamla sak som skedde år efter år i miljarder år. Dessa uppgifter har varit så anmärkningsvärda och så annorlunda från vår tidigare erfarenhet att det har tagit tid att bläddra igenom bilderna och ta reda på vad vi ser. "
Bland de detaljer som hittills stod ut är kilometerbredda sträckor av bar berggrund som Christensen anteckningar var oväntade med tanke på Mars kända dammighet. Stora områden med exponerat berg indikerar att starka miljökrafter för närvarande är i arbete, "skurar" från ytan allt tidigare sediment samt allt nytt material som kan falla från atmosfären.
Också oväntat är upptäckten att ansamlingar av lösa berg är vanliga på martiska kullar, vilket indikerar nya processer för förvitring fortsätter att påverka planeten. ”Om dessa stenar hade gjorts för en miljard år sedan, skulle de täckas med damm,” påpekade Christensen. "Detta visar en dynamisk Mars - det är en aktiv plats."
Trots Odysseys tidigare fynd av betydande martiska isavlagringar finns det dock indikationer på att vatten på många platser på planeten kanske inte är en av de aktiva orsakerna bakom de observerade geologiska kännetecknen.
Analysera spektra från de tio olika band med infrarött ljus instrumentet kan upptäcka, THEMIS-teamet har börjat identifiera specifika mineralavlagringar, inklusive ett betydande lager av mineralolivin nära botten av en fyra och en halv kilometer djup canyon känd som Ganges Chasma. Olivine, konstaterar Christensen, är betydelsefullt eftersom den sönderdelas snabbt i närvaro av vatten.
"Detta ger oss ett intressant perspektiv på vatten på Mars," sade han. "Det kan inte ha varit mycket vatten - någonsin - på denna plats. Om det fanns grundvatten när det låg djupt i ytan, skulle olivinen ha försvunnit. Och sedan kanjonen har öppnat, om det någonsin hade funnits vatten vid ytan, skulle det också vara borta. Detta är en väldigt torr plats eftersom den har blivit utsatt i hundratals miljoner år. Vi vet att vissa platser på Mars har vatten, men här ser vi att vissa verkligen inte gör det. ”
Sammantaget konstaterar Christensen att den växande mångfalden och komplexiteten på planeten pekar på sannolikheten för framtida överraskningar och fortsätter att utvidga möjligheterna till upptäckt på Mars.
”Med Odyssey tittar vi på Mars i sin helhet, i sammanhang. Det är anmärkningsvärt hur mycket detta redan har förändrat vår syn på planetens komplexitet och rikedom. Vi upptäckte att den har en riktigt dynamisk geologisk historia. Det har mycket mer is och vatten än vi trodde - vi ser snö och klyftor, lager - och det finns också processer som involverar vulkaner, slagkratrar och vind. Det är en fascinerande plats. "
Originalkälla: NASA News Release
