Гусев — кратер на планете Марс , расположенный на координатах 14°30′ ю.ш., 175°24′ в.д. / 14,5° ю.ш., 175,4° в.д. / -14,5; 175,4 и находится в четырехугольнике Эолиды . Кратер имеет диаметр около 166 километров и образовался примерно три-четыре миллиарда лет назад. В 1976 году он был назван в честь русского астронома Матвея Гусева (1826–1866).
До исследования кратера марсоходом « Спирит» предполагалось, что кратер представляет собой древнее дно озера с впадающей в него долиной Маадим вулканического происхождения или сочетание того и другого. Эти интерпретации были основаны на изображениях орбитального аппарата «Викинг» , изображениях MOC , тепловых картах THEMIS и картах высот MOLA . Однако Спирит не обнаружил никаких озерных отложений, вместо этого Спирит обнаружил щелочные вулканические породы , включая оливиновый базальт , измельченные базальтовые обломки, лаву и пирокластические породы, но не обнаружил центров извержений. [2] [3]
Совсем недавно спутниковые снимки показали следы пылевых смерчей на полу Гусева. Позднее марсоход Spirit сфотографировал пылевых дьяволов с земли и, вероятно, во многом обязан своим долголетием пылевым дьяволам, чистившим его солнечные панели.
3 января 2004 года Гусев стал местом посадки первого из двух марсоходов НАСА , получившего название Spirit . Была надежда, что многочисленные более мелкие и более поздние кратеры в этом регионе обнажили осадочный материал ранних эпох, хотя поначалу этот регион разочаровал отсутствием доступной коренной породы для изучения на плоских лавовых равнинах кратера. Однако в конце концов он достиг холмов Колумбия , и камни, исследованные в этом регионе, показали доказательства небольшого количества соленой (соленой) воды, взаимодействующей с ними в древние времена, [4] хотя и не в таком большом количестве, как на Меридиани-Планум , месте приземления. для близнеца Духа , Opportunity . В 2009 году Spirit застрял в почве региона, а в 2010 году отключился после суровой марсианской зимы. Гусев также рассматривался как потенциальное место посадки марсохода Mars 2020 Perseverance .
Скалы на Гусевской равнине представляют собой разновидность базальта . Они содержат минералы оливин , пироксен , плагиоклаз и магнетит и похожи на вулканический базальт, поскольку они мелкозернистые с отверстиями неправильной формы (геологи сказали бы, что у них есть пузырьки и каверны). [5] [6] Большая часть почвы на равнинах образовалась в результате разрушения местных пород. В некоторых почвах обнаружены довольно высокие уровни никеля ; вероятно, от метеоритов . [7] Анализ показывает, что породы были слегка изменены небольшим количеством воды. Наружные покрытия и трещины внутри камней предполагают наличие в воде минералов, возможно, соединений брома . Все камни содержат тонкий слой пыли и одну или несколько более твердых корок материала. Один тип можно счистить щеткой, а другой необходимо сошлифовать с помощью инструмента для абразивного истирания камней (RAT). [8]
На холмах Колумбия (Марс) есть множество горных пород , некоторые из которых были изменены водой, но не очень большим количеством воды.
Пыль в кратере Гусева такая же, как пыль на всей планете. Вся пыль оказалась магнитной. Более того, Спирит обнаружил, что магнетизм вызван минералом магнетитом , особенно магнетитом, который содержит элемент титан . Один магнит был способен полностью отклонить всю пыль, поэтому вся марсианская пыль считается магнитной. [9] Спектры пыли были похожи на спектры ярких областей с низкой тепловой инерцией, таких как Фарсис и Аравия, которые были обнаружены орбитальными спутниками. Тонкий слой пыли толщиной менее одного миллиметра покрывает все поверхности. Что-то в нем содержит небольшое количество химически связанной воды. [10] [11]
Наблюдения за горными породами на равнинах показывают, что они содержат минералы пироксен, оливин, плагиоклаз и магнетит. Эти породы можно классифицировать по-разному. Количество и типы минералов делают эти породы примитивными базальтами, также называемыми пикритовыми базальтами. Породы похожи на древние земные породы, называемые базальтовыми коматиитами . Скалы равнин также напоминают базальтовые шерготиты — метеориты, прилетевшие с Марса. Одна система классификации сравнивает количество щелочных элементов с количеством кремнезема на графике; в этой системе породы Гусевской равнины залегают вблизи стыка базальта, пикробазальта и тефрита. Классификация Ирвина-Барагера называет их базальтами. [5] Породы Равнины были очень незначительно изменены, вероятно, из-за тонких пленок воды, потому что они мягче и содержат прожилки светлого материала, который могут быть соединениями брома, а также покрытия или корки. Предполагается, что небольшое количество воды могло попасть в трещины, вызывая процессы минерализации. [6] [5] Покрытия на камнях могли образоваться, когда камни были захоронены и взаимодействовали с тонкими пленками воды и пыли. Одним из признаков того, что они были изменены, было то, что эти камни было легче измельчать по сравнению с камнями того же типа, найденными на Земле.
Ученые обнаружили на холмах Колумбия множество типов горных пород и распределили их по шести различным категориям. Их шесть: Хлодвиг, Вишбоун, Мир, Сторожевая башня, Бакстей и Независимость. Они названы в честь известного камня в каждой группе. Их химический состав, измеренный с помощью APXS, существенно отличается друг от друга. [12] Самое главное, все породы в Колумбийских холмах демонстрируют различную степень изменений из-за водных жидкостей. [13] Они обогащены элементами фосфором, серой, хлором и бромом, которые переносятся в водных растворах. Породы холмов Колумбия содержат базальтовое стекло, а также различное количество оливина и сульфатов . [14] [15] Содержание оливина обратно пропорционально количеству сульфатов. Это именно то, что и ожидалось, поскольку вода разрушает оливин, но способствует образованию сульфатов.
Группа Хлодвига особенно интересна тем, что мессбауэровский спектрометр (МБ) обнаружил в ней гетит . [16] Гетит образуется только в присутствии воды, поэтому его открытие является первым прямым свидетельством наличия воды в скалах Колумбийских холмов. Кроме того, спектры МБ пород и обнажений показали сильное снижение присутствия оливина [14] , хотя когда-то породы, вероятно, содержали много оливина. [17] Оливин является маркером недостатка воды, поскольку он легко разлагается в присутствии воды. Обнаружен сульфат, и для его образования нужна вода. Вишстоун содержал много плагиоклаза, немного оливина и ангидрата (сульфата). В породах Мира обнаружена сера и убедительные доказательства наличия связанной воды, поэтому можно предположить наличие гидратированных сульфатов. В породах класса Сторожевая башня отсутствует оливин, следовательно, они могли быть изменены водой. В классе Индепенденс обнаружены некоторые признаки глины (возможно, монтмориллонит, принадлежащий к группе смектита). Для формирования глины требуется довольно длительное воздействие воды. Один тип почвы, называемый Пасо Роблес, с холмов Колумбия, может быть испарительным отложением, поскольку он содержит большое количество серы, фосфора , кальция и железа . [18] Кроме того, М.Б. обнаружил, что большая часть железа в почве Пасо-Роблес имела окисленную форму Fe +++ , что произошло бы, если бы присутствовала вода. [10]
К середине шестилетней миссии (миссия, которая должна была продлиться всего 90 дней) в почве было обнаружено большое количество чистого кремнезема . Кремнезем мог образоваться в результате взаимодействия почвы с кислотными парами, образующимися в результате вулканической активности в присутствии воды или из воды в среде горячих источников. [19]
После того, как Spirit прекратил работу, ученые изучили старые данные миниатюрного термоэмиссионного спектрометра или Mini-TES и подтвердили наличие большого количества богатых карбонатами пород, а это означает, что регионы планеты когда-то могли содержать воду. Карбонаты были обнаружены в обнажении горных пород под названием «Команч». [20] [21]
Таким образом, Спирит нашел следы небольшого выветривания на равнинах Гусева, но не обнаружил никаких доказательств того, что там было озеро. Однако на холмах Колумбия были явные свидетельства умеренного водного выветривания. Доказательства включали сульфаты, а также минералы гетит и карбонаты, которые образуются только в присутствии воды. Считается, что в кратере Гусева когда-то давно было озеро, но с тех пор оно было покрыто магматическими материалами. Вся пыль содержит магнитный компонент, который был идентифицирован как магнетит с примесью титана. Более того, тонкий слой пыли, покрывающий все на Марсе, одинаков во всех частях Марса.
Кратер Гусева был одним из трех кандидатов на место посадки марсохода Mars 2020 по состоянию на 2017 год. [22] Ранее Columbia Hills исследовалась марсоходом Spirit , [22] который после нескольких лет активности перестал выходить на связь в 2010 году.
Другими кандидатами на место посадки марсохода «Марс 2020» к 2017 году станут северо-восточный Сиртис ( Большой Сиртис ) и кратер Джезеро . [22]
Кликабельное изображение: при нажатии на метки откроется новая статья.
{{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь ){{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
