Sinus Meridiani ( лат. Sinus meridiani , « Залив Меридиана ») — альбедная особенность на Марсе, простирающаяся с востока на запад к югу от экватора планеты . Название ей дал французский астроном Камиль Фламмарион в конце 1870-х годов.
В 1979-2001 годах окрестности этой особенности (размером около 1600 километров (990 миль) и координатами центра 7°07′S 4°00′E / 7.12°S 4°E / -7.12; 4 ) были названы Terra Meridiani . [1]
Название Sinus Meridiani было дано классической альбедо-структуре на Марсе французским астрономом Камиллом Фламмарионом в конце 1870-х годов. Предшествующие астрономы, в частности немецкая группа Вильгельма Бира и Иоганна Генриха фон Медлера , а затем итальянец Джованни Скиапарелли , выбрали определенную точку на Марсе в качестве местоположения его нулевого меридиана , когда они наносили на карту свои наблюдения. Приняв предположения, что темные области на поверхности Марса были морями или океанами, Фламмарион назвал темную область в этой точке «Sinus Meridiani», буквально «Залив Меридиана», когда он работал над своим сборником и анализом всех предыдущих наблюдений Марса. В 1958 году это название было одобрено Международным астрономическим союзом . [2]
С 1960-х годов, когда пролеты и доступ к орбитальным космическим снимкам Марса стали обычным явлением, многие рельефные особенности были названы в дополнение к ранее названным особенностям альбедо . В 1979 году регион Sinus Meridiani был назван Terra Meridiani , буквально «Земля Меридиана». В 2001 году границы региональных особенностей были пересмотрены, и это название было исключено. [1]
Название Meridiani Planum , буквально «равнина Меридиана», используется для обозначения места посадки марсохода Opportunity в западной части Sinus Meridiani. Это место было выбрано командой Mars Exploration Rover как из-за его характеристик плоской и в основном свободной от камней равнины (и, следовательно, безопасного места посадки), так и из-за того, что оно показало спектральную сигнатуру минерала гематита , что часто является признаком осаждения в водной среде.
Марсоход Opportunity обнаружил, что почва в Meridiani Planum очень похожа на почву в кратере Гусева и Ares Vallis; однако во многих местах в Sinus Meridiani почва была покрыта круглыми, твердыми, серыми шариками, названными «черникой». [3] Было обнаружено, что эта черника почти полностью состоит из минерального гематита . Было решено, что спектральный сигнал, замеченный с орбиты 2001 Mars Odyssey, был произведен этими шариками. Дальнейшие исследования показали, что черника была конкрециями, образованными в земле водой. [4] Со временем эти конкреции выветрились из того, что было вышележащей породой, а затем сконцентрировались на поверхности в виде отложений запаздывания . Концентрация шариков в коренной породе могла образовать наблюдаемое покрытие черникой в результате выветривания всего лишь одного метра породы. [5] [6] Большая часть почвы состояла из оливиновых базальтовых песков, которые не были получены из местных пород, и поэтому предполагается, что они были получены из другого места. [7]
Спектр Мёссбауэра был сделан из пыли, которая собралась на захватном магните Opportunity . Результаты показали, что магнитный компонент пыли был титаномагнетитом , а не просто простым магнетитом , как когда-то считалось. Также были обнаружены следовые количества оливина , что указывало на длительный засушливый период на планете. С другой стороны, небольшое количество присутствовавшего гематита означало, что в течение короткого времени в ранней истории планеты могла быть жидкая вода. [8] Поскольку инструмент для абразивной обработки горных пород (RAT) легко врезался в коренные породы, считается, что породы намного мягче, чем породы в кратере Гусева .
На поверхности, где приземлился Opportunity , было видно немного камней , но коренные породы, которые были обнажены в кратерах, были исследованы набором инструментов на Rover. [9] Было обнаружено, что коренные породы представляют собой осадочные породы с высокой концентрацией серы в форме сульфатов кальция и магния . Некоторые из сульфатов, которые могут присутствовать в коренных породах, - это кизерит , сульфатный ангидрат, бассанит , гексагидрит , эпсомит и гипс . Соли , такие как галит , бишофит , антарктицит , блёдит , вантгофит или глауберит , также могут присутствовать. [10] [11]
Породы, содержащие сульфаты, имели светлый тон по сравнению с изолированными породами и породами, исследованными посадочными модулями/марсоходами в других местах на Марсе. Спектры этих светлых пород, содержащих гидратированные сульфаты, были похожи на спектры, полученные с помощью спектрометра термической эмиссии на борту Mars Global Surveyor . Тот же спектр обнаружен на большой площади, поэтому считается, что вода когда-то появилась на большой территории, а не только в области, исследованной Opportunity . [12]
Рентгеновский спектрометр альфа-частиц ( APXS) обнаружил довольно высокие уровни фосфора в породах. Похожие высокие уровни были обнаружены другими марсоходами в долине Арес и кратере Гусева, поэтому была выдвинута гипотеза, что мантия Марса может быть богата фосфором. [13] Минералы в породах могли возникнуть в результате кислотного выветривания базальта . Поскольку растворимость фосфора связана с растворимостью урана , тория и редкоземельных элементов , ожидается, что все они также будут обогащены в породах. [14]
Когда Opportunity приблизился к краю ударного кратера Индевор , он обнаружил белую жилу, которая позже была идентифицирована как чистый гипс. [15] [16] Она образовалась, когда было обнаружено, что вода содержит неизвестное на тот момент гипсовое образование, в то время названное «Хоумстейк», отложившее минерал в трещине в скале.
Исследование коренных пород в Sinus Meridiani показало наличие минерала ярозита , который образуется только в воде. Это открытие доказало, что вода когда-то существовала в Sinus Meridiani [17] Кроме того, некоторые породы показали небольшие слоистости с формами, созданными только медленно текущей водой. [18] Первые такие слоистости были обнаружены в породе под названием «The Dells». Геологи сказали бы, что перекрестная слоистость показала фестончатую геометрию от переноса в подводной ряби. [19]
Коробчатые отверстия в некоторых породах были вызваны сульфатами, образующими крупные кристаллы, а затем, когда кристаллы позже растворялись, оставались отверстия, называемые кавернами . [20] Концентрация элемента брома в породах была очень изменчивой, вероятно, потому, что он очень растворим. Вода могла концентрировать его в некоторых местах, прежде чем он испарился. Другим механизмом концентрации высокорастворимых соединений брома является отложение инея, которое ночью образовывало очень тонкие пленки воды, которые концентрировали бром в определенных местах. [21]
Один камень, названный «Bounce Rock», был обнаружен на песчаных равнинах. Позже было установлено, что это выброс из ударного кратера, известный как тектиты . Его химия отличалась от химии коренной породы. Содержащий в основном пироксен и плагиоклаз без оливина, он очень напоминал часть, Lithology B, шерготтитового метеорита EETA 79001 , метеорита, который, как известно, прилетел с Марса. Bounce Rock получил свое название из-за того, что находился рядом с отметкой отскока подушки безопасности. [5]
Opportunity обнаружил несколько метеоритов на равнинах Sinus Meridiani. Первый из них, проанализированный с помощью инструментов Opportunity, был назван «Heatshield Rock», так как он был найден недалеко от места приземления головного щита Opportunity . Исследование с помощью миниатюрного термоэмиссионного спектрометра ( Mini-TES ), спектрометра Мессбауэра и APXS позволило исследователям классифицировать его как метеорит IAB . APXS определил, что он состоит из 93% железа и 7% никеля . Булыжник под названием «Fig Tree Barberton» считается каменным или каменисто-железным метеоритом ( мезосидеритовый силикат) [22] [23] , в то время как «Allan Hills» и «Zhong Shan» могут быть железными метеоритами.
Наблюдения на месте привели ученых к мысли, что эта территория несколько раз была затоплена водой и подвергалась испарению и высыханию. [5] В ходе этого процесса откладывались сульфаты. После того, как сульфаты скрепили осадки, гематитовые конкреции выросли за счет осадков из грунтовых вод. Некоторые сульфаты образовали крупные кристаллы, которые позже растворились, оставив пустоты. Несколько линий доказательств указывают на засушливый климат в последние миллиарды лет или около того, но климат, поддерживающий воду, по крайней мере некоторое время, в далеком прошлом. [24]
