Холмы Колумбия — это ряд невысоких холмов внутри кратера Гусева на Марсе . Они были обнаружены марсоходом Spirit , когда он приземлился в кратере в 2004 году. NASA сразу же дало им неофициальное название , поскольку они были самой яркой близлежащей особенностью на поверхности. Холмы находятся примерно в 3 километрах (1,9 мили) от первоначального места посадки марсохода. Хребет назван в честь катастрофы космического челнока Columbia . 2 февраля 2004 года отдельные вершины холмов Колумбия были названы в честь семи астронавтов , погибших в катастрофе. Spirit провел несколько лет, исследуя холмы Колумбия, пока не прекратил свою работу в 2010 году. Он также считался потенциальным местом посадки марсохода Perseverance Mars 2020 [1] до выбора кратера Jezero в ноябре 2018 года. [2]
Семь вершин, с севера на юг:
С помощью марсохода Spirit ученые обнаружили в Колумбийских холмах различные типы горных пород и поместили их в шесть различных категорий, каждая из которых названа в честь выдающейся горной породы в соответствующей группе: Clovis, Wishbone, Peace, Watchtower, Backstay и Independence. Их химический состав, измеренный с помощью APXS, значительно отличается друг от друга. [3] Самое главное, что все горные породы в Колумбийских холмах демонстрируют различную степень изменения водными жидкостями. [4] Они обогащены элементами фосфором , серой , хлором и бромом — все из которых могут переноситься в водных растворах. Породы Колумбийских холмов содержат базальтовое стекло, а также различные количества оливина и сульфатов . [5] [6] Содержание оливина обратно пропорционально количеству сульфатов. Это именно то, что и ожидалось, поскольку вода разрушает оливин, но способствует образованию сульфатов.
Считается, что кислотный туман изменил некоторые породы Сторожевой башни. Это произошло на участке длиной 200 метров от хребта Камберленд и вершины холма Хасбенд. Определенные места стали менее кристаллическими и более аморфными. Кислотный водяной пар из вулканов растворил некоторые минералы, образовав гель. Когда вода испарялась, образовывался цемент и производил небольшие бугорки. Этот тип процесса наблюдался в лабораторных условиях, когда базальтовые породы подвергались воздействию серной и соляной кислот . [7] [8] [9]
Группа Кловис особенно интересна, поскольку спектрометр Мессбауэра (МБ) обнаружил в ней гетит . [10] Гетит образуется только в присутствии воды , поэтому его открытие является первым прямым доказательством наличия воды в прошлом в породах Колумбийских холмов. Кроме того, спектры МБ пород и обнажений показали сильное снижение присутствия оливина, [11] хотя породы, вероятно, когда-то содержали много оливина. [12] Оливин является маркером отсутствия воды, поскольку он легко разлагается в присутствии воды. Был обнаружен сульфат, и для его образования нужна вода.
Wishstone содержал большое количество плагиоклаза , немного оливина и ангидрида (сульфата кальция). Peace rocks показали наличие серы и веских доказательств наличия связанной воды, поэтому предполагается наличие гидратированных сульфатов. В породах класса Watchtower отсутствует оливин, что подразумевает, что они могли быть изменены водой. Класс Independence показал некоторые признаки глины (возможно, монтмориллонита , члена группы смектита ). Для формирования глины требуется довольно длительное воздействие воды.
Один из типов почвы, называемый Пасо Роблес, из Колумбийских холмов, может быть испарившимся осадком, поскольку он содержит большое количество серы, фосфора , кальция и железа . [13] Кроме того, МБ обнаружил, что большая часть железа в почве Пасо Роблес находится в окисленной форме Fe +++ , что произошло бы при наличии воды. [14]
К середине шестилетней миссии (миссия, которая должна была длиться всего 90 дней) в почве были обнаружены большие количества чистого кремния . Кремний мог появиться в результате взаимодействия почвы с кислотными парами, образующимися в результате вулканической активности в присутствии воды или из воды в среде горячих источников. [15]
После того, как Spirit прекратил работу, ученые изучили старые данные с миниатюрного термоэмиссионного спектрометра ( Mini-TES ) и подтвердили наличие большого количества карбонатных пород, что означает, что регионы планеты могли когда-то иметь воду. Карбонаты были обнаружены в обнажении пород под названием «Команчи». [16] [17]
