Meridiani Planum (альтернативно Terra Meridiani ) — большая равнина, простирающаяся вдоль экватора Марса . Равнина расположена на вершине огромного тела осадков, содержащих связанную воду. Оксид железа в шариках — это кристаллический (серый) гематит (Fe 2 O 3 ).
Плато Меридиана является одним из наиболее тщательно изученных регионов Марса. Многие исследования были проведены учеными, работающими с марсоходом NASA Opportunity (MER) . Две выдающиеся особенности, обнаруженные в ходе этих исследований, — это воздействие потока воды и водной химии в геологической истории этой равнины и, что особенно характерно для равнины, обилие и повсеместное распространение небольших сферул, состоящих в основном из серого гематита, которые свободно располагаются на поверхности почв равнины и под ними, зарытыми в ее отложения. Свободные поверхностные сферулы были вымыты из осадков. Их неофициально называют «черникой». Осадки равнины имеют чрезвычайно высокое содержание серы (в виде сульфатов) и высокие уровни фосфатов.
Границы плато Меридиана не являются твердо установленными и принятыми сообществом ученых-планетологов Марса. Однако границы равнины, содержащей гематит, были оперативно определены в конце 1990-х и начале 2000-х годов по степени орбитального обнаружения гематита на поверхности равнины термоэмиссионным спектрометром (TES) на спутнике Mars Global Surveyor . [2] [3] [4] [5] [6] Различные названия этого региона (например, Terra Meridiani, Meridiani Planum) начали использоваться в опубликованной литературе в 2002/2003/2004 годах. [3] [4] [5] Каждое название отражает тот случайный (несколько произвольный) факт, что равнина охватывает нулевой меридиан для системы линий долготы, введенной для картографирования Марса с востока на запад.
Площадь, покрытая обнаруженным поверхностным гематитом, составляет около 150 000 км 2 , [5] т. е. больше, чем озеро Верхнее (82 000 км 2 (32 000 кв. миль)) в Северной Америке. За исключением переноса крупным метеоритным ударом, свободные поверхностные сферулы, как правило, остаются в пределах нескольких метров от своего начального местоположения внедрения. [7] Поверхностные гематитовые сферулы и отложения имеют одинаковую площадь поверхности. Таким образом, площадь площади подстилающих отложений по крайней мере такая же большая, как площадь обнаруженных поверхностных гематитовых сферул, но, вероятно, несколько больше, поскольку, например, значительная площадь поверхностного гематита была покрыта выбросами от удара кратера Бополу . [6] Типичная глубина подстилающих отложений составляет несколько сотен метров. [3] [6] [8]
Осадки равнины Меридиани покрывают более древние геологические образования, которые появляются вокруг границы отложений. [4] Осадки равнины и поверхностные гематитовые шарики образовались в три геологические эпохи и в результате трех различных наборов геологических процессов (подробнее ниже).
Марсоход MER Opportunity исследовал край кратера Индевор с августа 2011 года до его выхода из строя в 2018 году. Осадки равнины не покрывают этот край кратера и геологически моложе этого края. Таким образом, край кратера Индевор отличается от равнины, хотя он окружен равниной и ее осадками.
Карты 19 века
Meridiani Planum впервые наблюдался как часть более крупного региона, который выглядел как отчетливое темное (с низким альбедо) пятно на снимках Марса, полученных с помощью небольшого телескопа. Около 1830 года самые ранние картографы Марса, Иоганн Генрих фон Медлер и Вильгельм Бир , решили провести нулевой меридиан для карт Марса через это темное пятно. В конце 1870-х годов Камиль Фламмарион назвал этот темный регион Sinus Meridiani («Залив Меридиана»). Meridiani Planum охватывает западную часть Sinus Meridiani.
Viking 1 и Viking 2: ровная местность, отложения, вода
Миссии Viking 1 и Viking 2 успешно высадили первые посадочные модули на Марсе в местах, удаленных от плато Меридиана. Однако обе миссии также включали спутники (работающие с 1976 по 1982 год ), которые сделали множество снимков поверхности Марса с орбиты. Спутниковые снимки Viking 1 и Viking 2 того, что сегодня называется плато Меридиана (и прилегающих к нему регионов), изучались в трех работах в 1980-х годах [9] [10] [11]
и снова в двух статьях 1997 года [12] [13], опубликованных в месяцы между запуском миссии Mars Global Surveyor и ее прибытием на Марс. Эджетт и Паркер [13] отметили ровную местность того, что мы сейчас называем плато Меридиана, и быстро поняли, что равнина, вероятно, состояла из отложений и, вероятно, имела влажное, водное прошлое.
Стратегия, влияющая на исследование плато Меридиана: поиск воды и жизни
В 1990-х годах должностные лица НАСА, особенно Дэниел С. Голдин , хотели очертить рамки для «более быстрого, лучшего, более дешевого» исследования Марса. В этом контексте «Водная стратегия» была изложена в 1995/1996 годах. [14] «Водная стратегия» заключалась в «исследовании и изучении Марса в трех областях: - Доказательства прошлой или настоящей жизни, - Климат (погода, процессы и история), - Ресурсы (окружающая среда и использование)». Все три области рассматривались как тесно связанные с водой. Первоочередными целями для НАСА в середине 1990-х годов были сбор некоторых доказательств наличия поверхностной воды с помощью спутниковых исследований и посадка роботизированных марсоходов на поверхность для сбора подробных местных доказательств наличия воды и признаков жизни. [14]
Глобальные спутниковые исследования: поверхностный гематит и вода
В середине 1997 года на Марс прибыли две миссии NASA: Mars Pathfinder и Mars Global Surveyor . Mars Pathfinder совершил первую успешную посадку на Марсе за последние двадцать лет и осуществил первое в истории развертывание марсохода — небольшого и недолговечного Sojourner . Mars Global Surveyor обследовал большую часть поверхности Марса, чтобы составить карту его рельефа, некоторых распределений минералов и провести некоторые другие измерения.
Гематит, вода, равнина, потенциал жизни: место для посадки марсохода
Важное исследование, проведенное Mars Global Surveyor в период с 1997 по 2002 год , позволило собрать уровни гематита на поверхности с помощью спектрометра теплового излучения спутника (TES). [15] Данные исследования гематита TES были преобразованы в карту с низким разрешением, показанную на рисунке 1a. Эта карта, охватывающая весь Марс, имеет только одно большое пятно, покрывающее область с высоким уровнем гематита. Это зеленое, желтое и красное пятно охватывает экватор и нулевой меридиан в середине рисунка 1a. Изображение с более высоким разрешением области с высоким содержанием гематита показано на рисунке 1b.
Рисунок 1a . Карта низкого разрешения по всему Марсу поверхностных уровней гематита. Данные для этой карты были получены с помощью термоэмиссионного спектрометра (TES) на Mars Global Surveyor между 1997 и 2002 годами. Зелено-красное пятно в центре карты показано в высоком разрешении на рисунке 1b. Карта составлена с 1997 по 2002 год.
Рисунок 1b . Карта поверхностных уровней гематита на плато Меридиана. Это увеличенное изображение центральной части рисунка 1a с высоким разрешением, наложенное на изображение региона. Картографировано с 1997 по 2002 год.
В начале 2000-х годов карта гематита на рисунке 1b и подтверждение (из топографической карты, сделанной Mars Global Surveyor ) того, что эта область представляет собой плоскую равнину и на нее относительно легко приземлиться, стали решающими доказательствами для выбора плато Меридиана в качестве одного из мест посадки двух больших марсоходов NASA Mars Exploration Rovers (MER), названных Opportunity и Spirit . [16] [17]
Решающее значение для NASA карты гематита на рисунке 1b для выбора места посадки Opportunity
было обусловлено тем фактом, что NASA использовало высокие уровни гематита в качестве косвенных доказательств больших объемов жидкой воды, протекавшей в регионе в прошлом (гематит образуется только в присутствии жидкой воды в геологических условиях). В 2003 году этот регион с высоким содержанием гематита был приоритетным местом для начала поиска признаков жизни на Марсе. [16] [18]
Современная вода на Плануме Меридиани (спутниковые данные)
С 2001 года доказательства наличия воды на современном плато Меридиана были собраны детектором нейтронов высокой энергии (HEND), установленным на орбитальном аппарате Mars Odyssey . Этот детектор нейтронов собирает сигналы «водоэквивалентного водорода» (WEH) по всей планете. [19] Он постепенно построил глобальные карты поверхностного WEH. [20] [21] Эти карты показывают, что полярные и околополярные регионы Марса имеют самые высокие уровни поверхностного WEH; хотя, Meridiani Planum имеет относительно высокий WEH для неполярного региона. [21] Карты WEH, вероятно, недооценивают современные водные ресурсы на плато Меридиана, поскольку (a) HEND имеет небольшую (1 м) глубину проникновения, [22] (b) большая часть поверхности равнины покрыта обезвоженными почвами и гематитовыми шариками. [7] [23] [24]
Стартовые миссии:Возможностьмарсоход и другие посадочные модули
Разложенный пустой посадочный модуль марсохода Opportunity после завершения посадки «с одним попаданием в лунку» в кратере Игл .
Благодаря стратегиям Дэниела С. Голдина и инженерному вниманию NASA к деталям, марсоход Opportunity успешно совершил посадку «с одного попадания» в кратер Игл на плато Меридиана 24 января (PST) 2004 года. [25] NASA назвало это место посадки Мемориальной станцией Челленджера в честь последнего экипажа космического челнока Challenger , который погиб в 1986 году, когда челнок развалился во время полета. [26]
Meridiani Planum также был целевым местом посадки для двух других миссий: Mars Surveyor 2001 Lander и Schiaparelli EDM . [27] Однако эти две другие миссии спускаемых аппаратов не увенчались успехом. Mars Surveyor 2001 Lander был отменен после неудач миссий Mars Climate Orbiter и Mars Polar Lander , в то время как система Schiaparelli EDM (Entry, Descent, and Landing Demonstrator Module) потеряла управление во время этапа спуска и в конечном итоге совершила аварийную посадку 19 октября 2016 года. ( Schiaparelli EDM был частью программы ExoMars Европейского космического агентства.)
Возможность's Траверс
Рисунок 2. Карта перемещения Opportunity
Opportunity проехал 28,06 миль (45,16 км) по плато Меридиана и вокруг края кратера Индевор в период с января 2004 года по июнь 2018 года. [28] На рисунке 2 показан маршрут перемещения марсохода (желтая линия). Положение маршрута в пределах плато Меридиана показано синей линией маршрута перемещения, обозначенной как «OT» на рисунке 1b. Путешествие началось 25 января 2004 года с посадки в кратере Игл . Марсоход пересек осадки и почвы равнины и изучал множество мелких и средних кратеров до августа 2011 года, когда он достиг края огромного кратера Индевор. В период с августа 2011 года по 10 июня 2018 года он изучал край Индевора (который имеет отличные от равнины геологические особенности). Последний раз марсоход выходил на связь с NASA 10 июня 2018 года. Миссия Opportunity была объявлена завершенной 13 февраля 2019 года.
Возможность's человекоподобный (Pancam) вид на плато Меридиана
У марсохода Opportunity было пять камер. [18] Одна из них, Pancam (панорамная камера), была установлена на высоте 1,5 м, т. е. на высоте, аналогичной высоте глаз большинства людей. Pancam использовалась для сбора научных данных, а также делала снимки, которые были приблизительно фотографиями в истинном цвете (ATC) окрестностей марсохода; [29] [30] то есть Pancam фотографировала изображения, близкие к тому, что люди увидели бы, стоя на месте марсохода. Следующие фотографии, с рисунка 3 по рисунок 10, представляют собой подборку изображений, которые охватывают общие и выдающиеся особенности, которые человек увидел бы, стоя в местах вдоль траверса Opportunity плато Меридиана.
Широкий обзор: плоская равнина с гладкими или волнистыми почвами
Рисунок 3. Равнина на поле почв «гладкой песчаной поверхности». [24] Поля гладких песчаных почв могут покрывать многие квадратные километры. Сброшенный блестящий тепловой экран посадочного модуля Opportunity находится в центре изображения на среднем плане. Сине-серый оттенок гладких листов происходит от множества серых гематитовых шариков, покрывающих почву. [31] Поля гладких шанди-почв настолько удивительно гладкие, что выделяются «гребневые волны» высотой 1 см. [24] [32] Гребневые волны — это извилистые линии на рисунке. Они состоят из фрагментов шариков (см. рисунок 21 для крупных планов). [31] Большая часть области от старта Opportunity в кратере Игл до кратера Виктория была покрыта гладкими песчаными почвами. [24] Изображение сделано на 322-й сол (19 декабря 2004 г.).
Рисунок 4. Равнина на поле почв «рябь равнин». [7] Поля ряби равнин покрывают много квадратных километров. Холмы на горизонте являются краем кратера Индевор . [33] Каждая рябь равнин представляет собой наклонную насыпь почвы, обычно около 25 см высотой, от 2 до 4 м шириной и длиннее своей ширины. [7] [34] Длинные оси ряби примерно выровнены с севера на юг, поскольку преобладающие ветры (как и экваториальные пассаты на Земле) дуют с востока на запад. Каждая рябь может соединяться с другими или разделяться участками более легких выходов осадочных пород Меридиана (например, на переднем плане слева). На осадке переднего плана находится россыпь рыхлых блоков. Большинство блоков являются выбросами от ударов метеоритов. Равнинная рябь меньше дюн, «бронирована» слоем гематитовых шариков и, следовательно, имеет чрезвычайно медленную скорость миграции. [7] [35] [36] Изображение сделано в 2314-й день (28 июля 2010 г.).
Внутри кратеров: слоистые отложения, утес Бернс
Рисунок 5. Блоки осадка Меридиана в стенках кратера Консепсьон. Кратер Консепсьон необычайно молод (примерно 100 000 лет). [24] Таким образом, открытые слоистые поверхности осадка, изображенные здесь, являются одними из самых свежих, наименее выветренных слоев осадка, сфотографированных Pancam Opportunity . При просмотре в полном размере эти изображения Pancam (рисунки 5 и 6) имеют как раз достаточное разрешение, чтобы показать множество мелких гематитовых шариков, встроенных в осадки. Другая камера с более высоким разрешением, Microscopic Imager, сделала лучшие изображения гематитовых шариков (подробнее ниже). Изображение сделано в 2147 сол (2010-02-06).
Рисунок 6. Утес Бернс в кратере Эндьюранс. Это изображение является одним из самых известных, полученных с помощью Pancam Opportunity . Исходный файл представляет собой огромную (12 316 x 4 218 пикселей) «мозаику» из множества изображений. Она имеет искажение вида «рыбий глаз». Щелкните по изображению для получения более высокого разрешения. Утес Бернс имеет высоту не менее 7 м. [37] Осадочные скалы Меридиани такого размера, как утес Бернс, встречаются нечасто. Они встречаются только в крупных кратерах Меридиани, которые моложе отложений. Осадки в утесе Бернс более выветрены, чем на рисунке 5, поскольку кратер Эндьюранс намного старше кратера Консепсьон. [24] Opportunity собирал данные в утесе Бернс в течение нескольких месяцев в 2004 году, и многие важные статьи использовали эти данные. [37] [38] [39] [40] [41] [42] Снимки сделаны в период 287–294 солов (с 13 по 20 ноября 2004 г.).
Железо на земле: Шарики (черника), Метеориты
Рисунок 7. Множество гематитовых шариков на площади более 1 м 2 . Это изображение обрезано с переднего плана рисунка 9. В полном размере оно хорошо позволяет четко визуализировать многие тысячи гематитовых шариков (около 20 000 шариков, разбросанных на площади примерно 2 м 2 ). Четкость изображения была достигнута благодаря благоприятному освещению и условиям пыли. Более крупные блоки на изображении представляют собой выбросы кратера из соседнего крошечного кратера Гранада (см. правую часть рисунка 9 ниже). Эти выбросы кратера представляют собой небольшие кусочки осадка Меридиани. Видны гематитовые шарики, вкрапленные в осадок выброса. Некоторые из солнечных панелей Opportunity видны на переднем плане. Изображение сделано в 1162-й сол (01.05.2007).
Рисунок 8. Пример железо-никелевого метеорита, Heat Shield Rock , с множеством гематитовых шариков на заднем плане. Heat Shield Rock также можно увидеть на рисунке 3 как маленькую точку примерно в 20 м слева от сброшенного теплового щита (отсюда и название метеорита). Он большой. Его самый длинный размер составляет 31 см, [43] т.е. примерно размером с баскетбольный мяч. Крупные железо-никелевые метеориты были случайными находками Opportunity , марсоход нашел шесть из них. Изображение сделано на 346-й сол (2005-02-01).
Обзор кратера Rim (большой и малый)
Рисунок 9. 1162-й сол (01.05.2007). Окрестности кромки кратера Виктория . На этом снимке показан крошечный (диаметром около 1 м) кратер Гранада [44] и выбросы этого кратера на переднем плане справа, а также большой кратер диаметром 800 м, кратер Виктория , на заднем плане слева. Следы марсохода Opportunity петляют по изображению вокруг двух кратеров. Более крупный кратер намного старше (> 140 миллионов лет), чем меньший (несколько сотен тысяч лет), и находится в более развитой стадии эрозии. [24] Фон заполняет пространство гладких песчаных почв. Изображение сделано на 1162-й сол (01.05.2007).
Рисунок 10. Кратер Консепсьон на плато Меридиани. Он очень молодой (~100 000 лет). Он не входит в список официально названных кратеров; однако он был представлен в исследовании эрозии на плато Меридиани, проведенном Голомбеком и др. в 2014 г. [24] . Повреждение отложений равнины, вызванное ударом метеорита, образовавшего кратер, способствует превращению вкрапленных в осадок сферул в рыхлую поверхностную чернику. Эта фотография полезна для понимания эрозионных процессов, которые создают почвы и рыхлую чернику (обсуждается ниже в целом подразделе). Поле ряби равнины заполняет фон — такие фоновые виды обычны для Меридиани. Изображение сделано в 2140-й сол (10-01-2010).
Доминирующие визуальные впечатления на уровне глаз следующие:
Меридиани — очень плоская равнина.
Равнина в основном покрыта темными почвами, но встречаются участки выхода на поверхность более светлых отложений.
Огромное количество мелких голубовато-серых гематитовых шариков (в основном диаметром 1–6 мм) свободно располагаются на почве и выходах осадочных пород (на почве шариков гораздо больше, чем на выходах).
В большинстве мест вы находитесь рядом с видимым небольшим кратером (диаметром от 5 до 30 метров) - плотность видимых небольших кратеров составляет от 65 до 127 кратеров на км 2 (примерно 1 на гектар или около 1 на 2,5 акра). [24] (Существует множество крошечных кратеров с диаметром менее 5 м.)
В более крупных кратерах (например, кратерах Эндьюранс и Виктория) стенки кратера обнажают большие (стратиграфические) участки отложений Меридиана, в которых видны многочисленные слои осадка и частично вкрапленные гематитовые шарики.
По всей равнине разбросаны (обычно небольшие) выброшенные осадочные блоки, образовавшиеся в результате падения метеоритов, образовавших кратеры.
Высокие края огромных кратеров (таких как кратеры Индевор и Бополу) видны с большого расстояния.
Крупные метеориты, лежащие на почве и верхних слоях осадочных пород, представляют собой редкие, но выдающиеся особенности.
Почвы представлены на полях с двумя основными типами рельефа: (i) гладкие пласты (они исключительно плоские, и на полях с гладкими пластами практически не видно выхода осадочных пород) и (ii) равнинная рябь (они наклонные, обычно высотой от 10 до 40 см и шириной от 1,5 до 5 м), которые часто перемежаются с верхним выходом осадочных пород.
Поверх гладких листовых полей проходит множество извилистых «гребневых» рябей высотой 1 см. Эти гребневые ряби состоят из субмиллиметровых фрагментов гематитовых шариков.
Состав основных материалов, найденных на плато Меридиана
В этом разделе рассматривается состав основных материалов, найденных на равнине Меридиана (т. е. отложения, сферулы, почвы и пыль). Находки и составы метеоритов и дальних выбросов приведены в следующем разделе. В более позднем разделе рассматриваются геологические материалы, найденные Opportunity после августа 2011 года, т. е. вокруг края кратера Индевор.
Отложения
Слоистые осадочные породы, выходящие на поверхность в кратерах Игл, Фрам и Эндьюранс, были исследованы набором инструментов на Opportunity . [45] [46] [47] [48] Анализ зрелых данных выявил следующий (широкий) минеральный состав осадков (исключая вложенные сферулы): 36-37% по весу гидратированных сульфатов, 35% по весу гидратированных алюмосиликатов, 16% по весу базальтовой породы, 10% по весу гематита и других оксидов, 2% по весу хлоридов и 1-2% по весу фосфатов. [40] Выдающейся особенностью этого состава являются экстремальные уровни сульфатов. Они примерно в 5 раз выше, чем в вышележащих почвах Меридиани, примерно в 20 раз выше, чем в базальтах в кратере Гусева (исследуется Спирит , родственный MER), и даже более экстремальны по сравнению с типичными земными породами. [38] Основными сульфатами являются гидратированные сульфаты магния (например, кизерит и эпсомит ), гидратированные сульфаты кальция (например, бассанит и гипс ) и ярозит (сложный гидратированный сульфат, содержащий железо и, вероятно, калий или натрий); хлоридные соли включают галит и бишофит. [47] [40] Обнаружение ярозита было неожиданностью, [38] [46] и его присутствие значительно ограничивает возможные геохимические пути, ведущие к образованию отложений Меридиана. [41] [42]
Содержание воды?
Неизвестным является количество остаточной воды в слоистых отложениях сегодня. Ответы из прямых измерений марсоходом Opportunity были невозможны, поскольку приборы марсохода не могли обнаружить воду или водород. Однако в 2005 году Кларк и др. дали диапазон от 6% по весу до 22% по весу на основе косвенного геохимического аргумента. [40] Кроме того, фактическое содержание воды должно быть выше, чем измерения эквивалента водорода в воде (WEH), сделанные нейтронным детектором, вращающимся на орбите на Mars Odyssey (из-за небольшой (1 м) глубины проникновения нейтронного детектора и слоя бедного водой верхнего слоя почвы, покрывающего большую часть областей Меридиани). [40] В 2005 году измеренный уровень WEH в Меридиани составлял 7% по весу, [40] но продолжающееся обнаружение нейтронов дало карту WEH 2018 года, указывающую на 9-10% по весу WEH по всему Меридиани. [21]
Существует небольшая область научных исследований, сосредоточенная на том, как уровни гидратации гидратированных сульфатов магния и кальция изменяются в зависимости от температуры при давлении атмосферы Мартена. [49] [50] [51] [52] При марсианском давлении эти исследования легко извлекали воду из сульфатов магния с различными уровнями гидратации, используя приложенные температуры от 50 o C до 200 o C. Они также наблюдали гипергидратированный сульфат магния на Земле, который они назвали меридианитом ( в честь Meridiani Planum ) , с формулой MgSO4.11H2O , который разлагается на эпсомит , MgSO4.7H2O , и воду при 2 o C.
Ранее мёссбауэровский спектрометр Opportunity получил данные, которые определили, что минеральный компонент железа в этих шариках в основном состоит из гематита. [ 46] [53] Однако мёссбауэровский спектрометр не предоставил никакой информации о минеральных компонентах этих шариков, которые не содержат железа.
Рисунок 11. Место эксперимента "berry bowl". Две цели отбора проб находятся рядом друг с другом. Изображение получено на 48-й сол (2004-03-13).
Эксперимент «berry bowl» включал показания рентгеновского спектрометра альфа-частиц (APXS) двух целей отбора проб, расположенных всего в сантиметрах друг от друга: у одной не было (ноль или одна) сферул в поле зрения спектрометра (FOV), в то время как у другой в FOV было около 25 сферул. На рисунке 11 показаны соседние цели отбора проб «berry bowl». Результаты APXS показали, что в цели с ~25 сферулами было заметно больше железа по сравнению с целью с 0 или 1 сферулой. На основании этого и подобных экспериментов несколько нерецензированных рефератов конференций утверждали (намеренно не цитируются здесь), что гематит доминирует в составе сферул, и некоторые опубликованные статьи цитировали эти заявления конференции. Однако были причины для осторожности. Приборы обнаружили смешанные сигналы от целей отбора проб, которые включали сигналы не только от сферул, но и от пыли и камней (в эксперименте «berry bowl») или пыли и почв (в других наборах данных о составе). В 2006 году Моррис и др. [53] показали, что методы, используемые некоторыми исследователями для выделения сигнала состава сферул из сигналов пыли и почвы, были несовершенны и что такие методы могли лишь ограничить содержание оксида железа в сферулах до уровня от 24% по весу до 100% по весу (то есть практически не имели никаких ограничений).
Более поздние результаты сферул
В статье 2008 года был опубликован результат остроумного эксперимента, который показал, что мини-TES (термоэмиссионный спектрометр) Opportunity не смог обнаружить никаких силикатных минералов в сферулах. [54] Это необнаружение ограничило уровни силикатов в сферулах до менее 10% по весу и, вероятно, ниже 8% по весу. Этот результат полезен, поскольку данные APXS показывают сильную антикорреляцию между силикатами и оксидом железа в сферулах - поэтому низкие уровни силикатов указывают на высокие уровни оксида железа.
В недавней статье использовалось необнаружение силикатов мини-TES и некоторые улучшенные методы анализа данных, чтобы найти более 340 000 допустимых стандартных оксидных химических составов для сферул (допустимый = соответствующий необнаружению силикатов). [55] Самый низкий и самый высокий весовой процент содержания оксида железа в этих допустимых составах сферул составили, соответственно, 79,5% по весу и 99,8% по весу. В то время как для большинства допустимых составов содержание оксида железа в сферулах составляло от 85% по весу до 96% по весу; кроме того, содержание никеля всегда было близко к 0,3% по весу, группа из пяти стандартных оксидов (MgO, Na2O , P2O5 , SO3 и Cl ) каждый имел содержание выше следового уровня с общим содержанием группы 6,8 +/- 2,4% по весу, уровни SiO2 варьировались от 8% по весу до 0 % по весу, а остальные восемь стандартных оксидов APXS имели либо содержание 0% по весу, либо только следовое содержание.
Почвы
Рисунок 12. Траншея в гладких пластовых почвах на плато Меридиана, Марс. Обратите внимание, что под тонким верхним слоем почти нет гематитовых шариков или фрагментов шариков. Базальтовые почвы преобладают под верхним слоем. Изображение получено на 372-й сол (2005-02-09).
Нижележащие почвы в Meridiani Planum похожи на почвы в кратере Гусева, долине Ареса [56] и кратере Гейла; [57] хотя уровни сульфатов в почвах Meridiani заметно выше, чем в других местах. [38] В Meridiani Planum почвы защищены тонким верхним слоем гематитовых сферул с их особым составом (не обнаруженным в кратере Гусева, долине Ареса и кратере Гейла). Это наслоение сферул (и фрагментов сферул) сверху, с базальтовыми почвами снизу, показано на рисунке 12.
Большая часть подстилающей почвы состоит из базальтового материала, но смешанного с различным количеством пыли и богатых сульфатами выбросов из осадков. [31] Типичный минеральный состав для базальтовых почв Меридиана - 40% по весу плагиоклаза, 35% по весу пироксенов, 15% по весу аморфных стекол, 10% по весу оливина и около 5% по весу сульфатов и оксидов. [56] Стандартный состав оксидов для типичных базальтовых почв - 44-46% по весу SiO 2 , 18-19% по весу FeO + Fe 2 O 3 , 9-10% по весу Al 2 O 3 , 7,4% по весу MgO, 6,9% по весу CaO 2 , 5,8% по весу SO 3 , 2,2% по весу Na 2 O, ~5% по весу других оксидов (всего). [57] [55]
Пыль
Пыль покрывает все на Марсе, и состав этой пыли по существу везде однороден [57] из-за многочисленных пылевых бурь над Марсом, включая глобальные пылевые бури каждые несколько лет. [58] [59]
Измерение Opportunity APXSчасто упоминаемой цели отбора проб, покрытой пылью, MontBlanc_LeHauches, дает состав пыли, который в основном имеет базальтовый характер со следующими весовыми процентами для стандартных оксидов: 45,3% по весу SiO2 , 17,6% по весу Fe0, 9,2% по весу Al2O3 , 7,6 % по весу MgO, 7,3% по весу SO3 , 6,6 % по весу CaO, 2,2% по весу Na2O , 1,0 TiO2 , 0,9% по весу P2O5 и в общей сложности 2,0% по весу для других семистандартных оксидов. [60]
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. Было обнаружено небольшое количество оливина , что было интерпретировано как указание на длительный засушливый период на планете. С другой стороны, небольшое количество гематита, которое присутствовало, означало, что в течение короткого времени в ранней истории планеты могла быть жидкая вода. [61]
Открытия метеоритов и дальних выбросов
Метеориты
Opportunity обнаружил шесть крупных железо-никелевых метеоритов, просто лежащих на равнинах ( Heat Shield Rock (показано на рисунке 8), Block Island , Shelter Island , Mackinac Island , Oileán Ruaidh и Ireland), [62]
хотя эти шесть могли возникнуть в результате меньшего количества ударов (т. е. оригинальный метеорит раскололся на части). [63]
Исследование с помощью миниатюрного термоэмиссионного спектрометра ( Mini-TES ), спектрометра Мессбауэра и APXS привело исследователей к классификации Heat Shield Rock как метеорита IAB с содержанием железа около 93% по весу и никеля 7% по весу (в основном в металлической форме). [43] Heat Shield Rock (см. рисунок 8) был первым метеоритом, обнаруженным на другой планете. (Другой MER, Spirit , обнаружил два камня в кратере Гусева, «Аллан Хиллс» и «Чжун Шань», которые могут быть железными метеоритами. [43] )
Верхние слои почв равнины содержат заметное количество (~1 вес.%) мелкозернистого железо-никелевого метеоритного материала [56] — многие железо-никелевые метеориты распадаются во время падения и удара, и эти фрагменты были слишком малы для того, чтобы Pancam мог их идентифицировать.
Каменные метеориты сложнее идентифицировать, чем железо-никелевые метеориты. [64] Однако булыжник под названием «Фиговое дерево Барбертон» и три других в «группе Барбертон» считаются каменными или каменно-железными метеоритами (мезосидеритовый силикат). [65] [43] [66]
Opportunity изучил девять булыжников в «Арканзасской группе», которые представляли собой брекчии, демонстрирующие признаки плавления материала под воздействием тепла, выделяемого при ударах метеоритов. [66]
Длинный выброс
Марсоход обнаружил два странных валуна с минералогией, значительно отличающейся от обычных осадочных пород равнины. Один камень, «Bounce Rock», содержит в основном пироксен и плагиоклаз, но не оливин. Он очень напоминал часть, Lithology B, шерготтитового метеорита EETA 79001, метеорита на Земле, который, как известно, прилетел с Марса. [67] Bounce Rock получил свое название из-за того, что был отброшен подушками безопасности посадочного модуля Opportunity . [67] [68] Другой камень, «Marquette Island», как полагают, возник глубоко внутри коры Марса. [69] И «Bounce Rock», и «Marquette Island» считаются выбросами из крупных кратерных ударов, произошедших за пределами равнины на большом расстоянии от того места, где эти камни были найдены марсоходом. [67] [69]
Геологическая история
Рисунок 13. Карта тепловой инерции южной половины плато Меридиана и региона к югу от него. Высохшие речные долины видны в регионе к югу. Эти высохшие реки раньше впадали в отложения Меридиана, сухие долины теперь заканчиваются на равнине. [70] Изображение было сделано с орбиты инструментом THEMIS на борту орбитального аппарата Mars Odyssey . [71]
История геологических изменений на плато Меридиана вписывается в три эпохи с различными процессами. Эти три эпохи изменений на плато Меридиана достаточно хорошо согласуются с тремя стандартными эпохами для всей планеты, т. е. Нойской , Гесперианской и Амазонской .
Течение реки Ной
До формирования определяющих отложений Меридиана, во влажном Нойском периоде (названном в честь библейского Ноя) более ~3,7 млрд лет назад, жидкая вода присутствовала и была достаточно обильной, чтобы сформировать речные русла, которые закупали и откладывали большие количества базальтового ила в нынешнем регионе Меридиана. [13] [2] [72] [6] Эджетт и Паркер едва могли различить некоторые из этих речных долин на снимках орбитального аппарата Viking 1970-х годов. [13] Однако их легко увидеть на снимках тепловой инерции, полученных на орбите аппаратом Mars Odyssey и воспроизведенных на рисунке 13 (кликните по нему для получения более высокого разрешения). [70] Эти речные русла забирали воду с возвышенностей на юго-востоке (внизу справа на рисунке 13) на северо-запад и вниз к современному плато Меридиана. Речные долины, показанные на рисунке 13, резко обрываются, впадая в массивные отложения Меридиани.
Современные данные указывают на то, что наклонная поверхность (необходимая для речных потоков) была создана гигантским наклоном поверхности Terra Meridiani Mars, вызванным возникновением огромного плато Фарсида и огромных вулканов Фарсиды, расположенных в нескольких тысячах километров от него. [73] [74] [72]
Формирование современных осадков и вкрапленных сферул
Начиная с позднего нойского /раннего гесперийского периода и до примерно 3,5 млрд лет назад слоистые отложения, отложившиеся в раннюю нойскую эпоху, были преобразованы. [6] Это преобразование, вероятно, включало значительное дополнительное отложение материала вулканического происхождения с высоким содержанием серы. [40] Изменение, безусловно, включало водную геохимию, которая была кислой и соленой, а также повышение и понижение уровня воды: признаки, предоставляющие доказательства, включают в себя косослойные отложения, наличие каверн (полостей) и вкрапленные гематитовые шарики, которые пересекают слои осадка, а также присутствие большого количества сульфата магния и других богатых сульфатом минералов, таких как ярозит и хлориды. [38] [40] [41] [42] Образование ярозита требует водных кислых условий ниже pH 3. [41] [42]
На рисунках 14 и 15 показаны изображения крупным планом матрицы осадочной породы, полученные с помощью микроскопа, которые появились (обрезанные) в престижной статье. [38] На рисунке 14 показаны четыре физических компонента осадочных пород: (i) осадочные слои, содержащие много частиц базальтового песка; (ii) вкрапленные гематитовые шарики; (iii) мелкозернистый, богатый сульфатами цемент (в большинстве частей обнажения); (iv) пустоты (которые, как полагают, являются формами для кристаллов, например, гидратированных сульфатов). [38] На рисунке 15 изображена поверхность осадочного обнажения, похожая на рисунок 14. Однако инструмент для исследования истирания горных пород Opportunity истирает эту поверхность. Такие истирания показали, что (a) осадочные слои очень мягкие и их легко резать, и (b) гематитовые шарики имеют однородную внутреннюю структуру. [38] [37] [54] [75]
Рисунок 14. Крупный план осадочной матрицы с вкрапленными гематитовыми шариками в кратере Игл. Центральная (частично вкрапленная) шарика имеет диаметр 3,7 мм. Изображение охватывает область приблизительно 32 мм x 32 мм. Оно было сделано 29-м сол (24-02-2004).
Рисунок 15. Крупный план осадочной матрицы и вкрапленных гематитовых шариков, обработанных инструментом Rock Abrasion Tool спутника Opportunity . Это изображение кратера Игл охватывает площадь приблизительно 32 мм x 32 мм. Оно было сделано 34-м сол (29-02-2004).
«Диагенетическая» трансформация (т. е. изменение взаимодействия воды и горных пород) в современных отложениях включала в себя значительное изменение водных потоков в регионе. Приток из рек становился все меньше и меньше, и в этот период доминирующими движениями воды в отложениях стали вертикальные движения с повышением и понижением уровня водоносного горизонта. [38] [40]
По крайней мере одна модель глобальной марсианской гидрологии объясняет историческое изменение водных потоков на плато Меридиани. [76] Эта модель связывает изменение водных потоков Меридиани с активностью в вулканическом регионе Тарсис. С учетом вертикальных потоков водоносного горизонта считается, что озера (плаи) неоднократно образовывались и исчезали по мере повышения и понижения уровня водоносного горизонта. [38] [67] [41] [42] (Сухая область вокруг Большого Соленого озера в Юте является плайей.) Команда Opportunity обнаружила минералы («эвапориты»), которые обычно образуются при испарении соленой воды; эти эвапориты скрепили вместе другие компоненты осадка (такие как базальтовые частицы и сферулы). [38]
Макленнан и его студенты построили геохимическую модель, которая генерирует гематит в контексте, подобном отложениям Меридиани. [41] [42] [77] [78] Гематит образовался в шарики путем конкреции . [38] [75] [79] Процесс конкреции с образованием почти сферических шариков (сферул) гематита, вероятно, произошел путем диффузии гематита через матрицу осадочной породы (гематит, все еще находящийся в матрице породы, вероятно, зафиксировался на месте, когда исчезла подвижная вода). [75]
Результаты этих преобразований в значительной степени сохранились и сегодня. Основные последующие изменения затронули только верхние слои отложений Меридиани (подробнее ниже).
Деградация кратера, образование почв и рыхлых сферул
Период подъема и падения уровня водоносного слоя прекратился, и с тех пор вода не текла по плато Меридиана. [6] [24] Хотя, когда это произошло, плохо известно. По оценкам, это произошло около 3,5 миллиардов лет назад [6] и около 3 миллиардов лет назад. [24] Единственная вода, оставшаяся на равнине, была и остается связанной в скалах. [40]
Эрозия с водными потоками в более ранние эпохи была намного быстрее, чем в эту последнюю (и настоящую) засушливую эпоху. [24]
Однако эрозия не прекратилась. Другие, гораздо более медленные эрозионные процессы продолжались и стали основными факторами изменения равнины. Это более медленное изменение было и остается результатом ударов метеоритов, ветра и гравитации. За трудноуловимую эпоху около трех миллиардов лет удары метеоритов и ветер сформировали песчаный верхний слой почвы и рыхлые гематитовые шарики и рассортировали их в слоистые формы почвенного ложа, которые сфотографировала Pancam Opportunity , и которые мы теперь можем видеть. [23] [24] [7] [80]
Процессы, связанные с метеоритами, гравитацией и ветром, работают следующим образом:
За миллиарды лет падения метеоритов образовали на равнине множество кратеров.
За период около трех миллиардов лет было создано достаточно небольших (диаметром от 5 до 30 м) кратеров, чтобы покрыть в среднем всю равнину один раз. [81] Хотя каждый небольшой кратер деградировал и исчез примерно за 25 миллионов лет или меньше, и только около 0,7% площади равнины в настоящее время покрыто небольшими кратерами. [24] [81]
Каждый удар метеорита приводит к образованию большого количества блоков осадочного материала на краю кратера и в виде выбросов вокруг кратера: см., например, кратер Консепсьон на рисунке 10 и крошечный кратер Гранада (справа) на рисунке 9.
Большинство первоначальных осадочных блоков выступают над окружающим материалом (на несколько сантиметров или более) и подвергаются воздействию сальтирующего песка (т. е. переносимого ветром, подпрыгивающего песка).
Сальцирующий песок размывает мягкие, легко поддающиеся эрозии части осадочной матрицы в выступающих блоках.
Эти блоки либо полностью разрушаются, либо разрушаются до тех пор, пока не станут гладкими и не перестанут выступать из сальтирующего песка.
В результате эрозии блоков образуются частицы пыли, а вкрапленные шарики превращаются в свободные шарики (подробнее ниже).
Частицы пыли разносятся ветром с равнины и становятся частью мировой пыли.
Сульфаты преимущественно превращаются в пыль и разносятся ветром с равнины.
Более крупные частицы базальтового песка, фрагменты сферул и гематитовые сферулы остаются на месте на равнине.
Ветер, гравитация и сортировка по размеру создали слои почвы из базальтовых песков, фрагментов сферул и сферул.
Под действием силы тяжести и ветра первоначальные (небольшие) кратерные отверстия постепенно заполняются (материалом из размытых краевых блоков и другим локальным эрозионным материалом), и равнина возвращается в плоское состояние.
Рисунок 17. Деталь, показывающая гематитовые шарики, вырывающиеся из блоков осадочных выбросов. Обратите внимание на повышенную поверхностную плотность свободных шариков, лежащих кольцами вокруг маленьких часов осадочных выбросов. Это изображение вырезано из рисунка 7. Оно было сделано в 1162 сол (2007-0501).
Фил Кристенсен описал эти процессы в 2004 году, вскоре после приземления Opportunity . [47] Позднее более глубокие исследования (с большим количеством данных с Opportunity за несколько лет ) подтвердили вышеуказанные процессы и добавили детали. [23] [24] [7] [81] Быстрая оценка Кристенсеном эрозионных процессов, вероятно, была связана с его верным прогнозом 2000 года о том, что поверхностный материал равнины мягкий и легко поддается эрозии (рыхлый). [2] И этот прогноз был сделан после того, как данные с орбитального аппарата показали, что плато Меридиана очень гладкое и что небольшие кратеры разрушаются и исчезают быстрее, чем в прилегающих регионах. [2]
Opportunity обнаружил, что отложения Меридиана мягкие и рыхлые. [38] [40] Дополнительные данные со спутников и марсоходов показали, что скорость эрозии на плато Меридиана очень низкая (по сравнению с водной эрозией на Земле и раннем Марсе), но также чрезвычайно высокая (примерно в 30–300 раз быстрее) по сравнению с другими засушливыми регионами Марса (например, кратером Гусева). [23] [24]
На рисунке 17 показаны гематитовые шарики, которые превратились из вкрапленных шариков в свободные шарики. На рисунке 17, прямо около семи блоков эродирующих осадочных выбросов (из крошечного кратера Гранада) находятся кольца, окружающие эти блоки, где эти кольца образованы локально высокими поверхностными концентрациями свободных шариков и вызваны дополнительными свободными шариками, вымываемыми из блоков осадка. Рисунок 17 обрезан из рисунка 7, который, в свою очередь, был обрезан из рисунка 9. Щелкните и увеличьте рисунок 17, чтобы увидеть высокоплотные кольца шариков.
Размер и поверхностная плотность гематитовых шариков (черника)
Размер шарика
Размер гематитовых сферул варьировался в зависимости от местоположения вдоль траверса Opportunity плато Меридиана. [54] Рисунки ниже иллюстрируют это изменение. Рисунки 18, 19 и 20 показывают свободные поверхностные сферулы в кратере Игл (место посадки марсохода в январе 2004 г.), в 500 м к северо-западу от Виктория-Картер (август 2007 г.) и в 200 м за пределами края кратера Индевор (конец июля 2011 г.). Расстояние по прямой между целями отбора проб, показанными на рисунках 18 и 20, составляет около 23 км (маршрут марсохода между двумя целями составлял 33 км). На рисунке 20 изображена одна из самых больших сферул, сфотографированных на равнине микроскопическим устройством Opportunity ; ее диаметр составляет 8,3 мм.
На рисунке 21 показаны фрагменты сферул (или очень маленькие сферулы) в «гребневой ряби». Они находились прямо рядом с гораздо более крупными сферулами, лежащими поверх гладких песчаных почв и в нескольких метрах от траншеи, показанной на рисунке 12. Верхняя часть рисунка 12 показывает две гребневые ряби и гораздо более крупные сферулы, разбросанные между гребневыми рябями поверх почв. Широкий вид рисунка 3 также показывает гребневые ряби как извилистые линии, образованные ветром, поверх гладких песчаных почвенных пластов.
Рисунок 18. Свободные гематитовые шарики на обнажении осадков в кратере Игл. В этом месте диаметр большинства шариков составлял 4–6 мм; [38] на этом снимке диапазон составляет 3–6 мм. Снимок сделан на 46-й сол (10.03.2004).
Рисунок 19. Маленькие, свободные гематитовые шарики на почве примерно в 500 м к северо-западу от кратера Виктория. На этом снимке большинство шариков имеют диаметр 1-2 мм. Несколько имеют диаметр менее 1 мм, а самый большой - 2,5 мм x 4 мм. Изображение сделано на 910-й сол (2004-08-15).
Рисунок 20. Несколько свободных гематитовых шариков на выступе осадочных пород примерно в 200 м от кратера Индевор. Самый большой шарик имеет диаметр 8,3 мм — это один из самых больших, сфотографированных Opportunity. Более низкая плотность шариков на этом снимке в основном обусловлена тем, что шарики находятся на выступе породы, а не на почве. Плотность шариков на близлежащих почвах находится на нормальном, т. е. высоком уровне. Изображение сделано в 2669-й сол (28.07.2011).
Рисунок 21. Небольшие свободные фрагменты гематитовых сферул (или очень маленькие сферулы) в гребневой ряби на гладких песчаных почвах примерно в 650 м к югу от кратера Эндьюранс. Диаметры большинства мелких сферул/фрагментов составляют от 0,7 мм до 1,5 мм. Это изображение было сделано в нескольких метрах от траншеи на рисунке 12. Верхняя часть рисунка 12 показывает широкоугольный вид двух гребневых рябей (разделенных траншеей) с гораздо более крупными гематитовыми сферулами, разбросанными поверх почвы между двумя гребневыми рябями. Изображение сделано на 369-й сол (06.02.2005).
Количество гематитовых шариков и плотность поверхности свободных шариков
Нет никаких рецензируемых опубликованных оценок количества свободных гематитовых шариков на почвах Меридиани или вкрапленных гематитовых шариков в осадочные породы равнины. Однако читатель может почувствовать, насколько ошеломляюще велики эти числа, по фотографии участка почвы с типичной поверхностной плотностью гематитовых шариков. Такая фотография была опубликована. [54]
Рисунки 22 и 23 представляют собой версии фотографии в истинном и ложном цветах. [54] Сферулы легче увидеть в опубликованной версии в ложных цветах (рисунок 23). [54] Щелкните по нему, чтобы увеличить. Цель выборки на рисунках 22 и 23 имела 29% покрытия грубым гематитом. Диапазон покрытия среди похожих целей составлял от 10% до 40%. [54] Эти цели были отобраны на большой площади, между 70-м солом (2004-04-04) и 999-м солом (2007-11-15).
Рисунок 22. Это (приблизительно истинный цвет) изображение представляет собой образец гематита на поверхности, полученный Pancam Opportunity на 532-й сол. [54] Было измерено, что этот объект имеет 29% покрытия грубым гематитом. Изображение получено на 532-й сол (2005-07-02).
Рисунок 23. Это версия рисунка 22 в ложных цветах. Гематитовые шарики легче различить в ложных цветах. Изображение получено на 532-й сол (2005-07-02).
Изученные части равнины Opportunity не являются чем-то особенным: по сравнению с остальной частью Meridiani Planum, они не имеют высоких уровней гематита на поверхности. Чтобы увидеть это, посмотрите на карту гематита на поверхности равнины (рисунок 1b) и маленькую синюю линию (обозначенную как OT), указывающую маршрут пересечения равнины Opportunity .
Ошеломляющее количество свободных гематитовых шариков поражает, если экстраполировать рисунки 22 и 23 на всю площадь поверхности равнины (около 150 000 км 2 [5] ): 150 000 км 2 — это почти 2/3 площади главного острова Японии ( Хонсю ) и 72% площади главного острова Великобритании ( Великобритании ), а также больше, чем площадь суши 30 из 50 штатов США .
Число вкрапленных сферул (в отложениях равнины), вероятно, намного превышает число свободных сферул (на почве). [81] Поскольку (1) оценки глубины эрозии исходного осадка, необходимой для образования свободных сферул, составляют менее 1 метра, [67] [31] [23] в то время как (2) типичная глубина осадков равнины составляет несколько сотен метров. [6]
Резюме доказательств наличия воды
Многие линии доказательств указывают на воду на плато Меридиана сегодня или в далеком прошлом. Прежде чем дать краткое резюме основных линий доказательств, уже представленных выше, введем еще несколько.
Рисунок 24. Особенности косой слоистости в породе «Последний шанс».
Некоторые породы показали небольшие слои (слои) с формами, созданными только медленно текущей водой. [82] Первые такие слои были обнаружены в породе под названием «The Dells». Геологи сказали бы, что перекрестная слоистость показала фестончатую геометрию от перемещения в подводной ряби. [38] Рисунок 24 иллюстрирует перекрестную слоистость, также называемую косой слоистостью.
Концентрация элемента брома в породах сильно варьировалась. [56] Это может быть свидетельством наличия воды. Бром очень растворим и мог перемещаться с водными потоками. Тонкопленочные отложения инея могли концентрировать бром в определенных местах. [56]
В середине 2004 года сигналы тепловой инерции (собранные TES Mars Global Surveyor ) для «светло-тонированных обнажений» (то есть, обнажений осадков равнины) были обнаружены по всему плато Меридиана, а также в обширных прилегающих регионах к западу, северу и востоку от равнины. [ 83] Отмечая ранние результаты с Opportunity , что обнажение показало доказательства «долгосрочного взаимодействия с водой локально в месте посадки», в [83] было высказано предположение, что весь регион со светло-тонированными обнажениями демонстрирует доказательства присутствия воды в прошлом.
Основные доказательства в пользу воды:
Доказательства, полученные с орбитального спутника, включают (A) спектры TES для поверхностного гематита (отображенные на рисунке 1b), поскольку гематит образуется только в водных условиях, [2] [5] и (B) обнаружение орбитальным нейтронным детектором довольно высоких уровней WEH над равниной и прилегающими регионами (на западе, севере и востоке). [20] [21]
Отложение осадков и видимые высохшие речные долины, впадающие в осадочные породы равнины, являются убедительным доказательством древних водных потоков в районе Меридиани. [13] [70]
Стратиграфические детали отложений равнины предоставляют несколько линий доказательств наличия воды, включая косослойные отложения, наличие каверн (полостей) и вкрапленных гематитовых шариков, которые пересекают слои отложений. [38] [82] [84] Геохимические детали отложений равнины предоставляют больше линий доказательств наличия воды, включая присутствие большого количества сульфата магния и других богатых сульфатом минералов, таких как ярозит , а также хлоридов. [38] [40] [41] [42]
Кратер Индевор
В кратере Эндевор Opportunity исследовал жилу Хоумстейк, формацию Матиевича, содержащую смектиты , формацию Шумейкера, состоящую из брекчии на краю кратера, формацию Грасберг, состоящую из обломочных пород , и многое другое. [15]
Жила Хоумстейка:
"Хоумстейк" вена
В декабре 2011 года Opportunity подъехал к краю кратера Эндевор и обнаружил белую жилу, идентифицированную как чистый гипс. [85] [86]
Тесты подтвердили, что она содержит кальций , серу и воду . Она образовалась, когда вода, содержащая гипс в растворе, отложила минерал в трещине в скале. Жила называется «Хоумстейк». Она находится в зоне, где богатая сульфатами осадочная порода равнин встречается с более старой вулканической породой, обнаженной на краю Эндевор. [85]
К северу от плато Меридиана
Обширная область к северу от равнины Меридиана демонстрирует слоистые особенности, наблюдаемые с орбиты.
Подробное обсуждение расслоения с многочисленными марсианскими примерами можно найти в книге «Осадочная геология Марса». [87]
Кратеры на плато Меридиана
Цветовая кодировка минералов и аннотацииАннотированная карта высот места посадки Opportunity и некоторых окружающих кратеров, включая Endeavour и Miyamato
^ ab "Meridiani Planum". Газетер планетарной номенклатуры . Исследовательская программа астрогеологии USGS.(Центральная широта: -0,04°, Центральная долгота: 356,86°)
^ abcde Christensen, PR; Bandfield, JL; Clark, RN; Edgett, KS; Hamilton, VE; Hoefen, T.; Kieffer, HH; Kuzmin, RO; Lane, MD; Malin, MC; Morris, RV; Pearl, JC; Pearson, R.; Roush, TL; Ruff, SW; Smith, MD (2000). «Обнаружение минерализации кристаллического гематита на Марсе с помощью термоэмиссионного спектрометра: доказательства наличия воды вблизи поверхности». Journal of Geophysical Research: Planets . 105 (E4). American Geophysical Union (AGU): 9623–9642. Bibcode : 2000JGR...105.9623C. doi : 10.1029/1999je001093 . ISSN 0148-0227.
^ abc Hynek, Brian M.; Arvidson, Raymond E.; Phillips, Roger J. (2002). "Геологическая обстановка и происхождение месторождения гематита Terra Meridiani на Марсе". Journal of Geophysical Research: Planets . 107 (E10). Американский геофизический союз (AGU): 5088. Bibcode : 2002JGRE..107.5088H. doi : 10.1029/2002je001891 . ISSN 0148-0227.
^ abc Arvidson, RE; Seelos, FP; Deal, KS; Koeppen, WC; Snider, NO; Kieniewicz, JM; Hynek, BM; Mellon, MT; Garvin, JB (2003-10-18). "Mantled and exhumed lands in Terra Meridiani, Mars". Journal of Geophysical Research: Planets . 108 (E12). Американский геофизический союз (AGU): 8073. Bibcode : 2003JGRE..108.8073A. doi : 10.1029/2002je001982 . ISSN 0148-0227.
^ abcde Кристенсен, Филип Р.; Рафф, Стивен В. (2004). «Формирование гематитсодержащего подразделения в плато Меридиана: доказательства отложения в стоячей воде». Журнал геофизических исследований: Планеты . 109 (E8). Американский геофизический союз (AGU). Bibcode : 2004JGRE..109.8003C. doi : 10.1029/2003je002233 . ISSN 0148-0227.
^ abcdefgh Арвидсон, RE; Пуле, Ф.; Моррис, Р.В.; Бибринг, Ж.-П.; Белл, Дж. Ф.; Сквайрс, Юго-Запад; Кристенсен, PR; Беллуччи, Дж.; Гонде, Б.; Эльманн, БЛ; Фарранд, Вашингтон; Фергасон, РЛ; Голомбек, М.; Гриффс, Дж.Л.; Гротцингер, Дж.; Гиннесс, EA; Херкенхофф, Кентукки; Джонсон-младший; Клингельхёфер, Г.; Ланжевен, Ю.; Мин, Д.; Силос, К.; Салливан, Р.Дж.; Уорд, Дж.Г.; Уайзман, С.М.; Вольф, М. (22 ноября 2006 г.). «Природа и происхождение гематитоносных равнин Terra Meridiani на основе анализа орбитальных и марсоходных данных». Журнал геофизических исследований: Планеты . 111 (E12). Американский геофизический союз (AGU). Bibcode : 2006JGRE.. 11112S08A. doi : 10.1029/2006je002728 . ISSN 0148-0227.
^ abcdefg Фентон, Лори К.; Майклс, Тимоти И.; Хойнацкий, Мэтью (2015). «Поздние амазонские эоловые особенности, градация, ветровые режимы и состояние осадков в окрестностях марсохода Opportunity, плато Меридиана, Марс». Aeolian Research . 16. Elsevier BV: 75–99. Bibcode : 2015AeoRe..16...75F. doi : 10.1016/j.aeolia.2014.11.004. ISSN 1875-9637.
^ Эджетт, Кеннет С. (2005-11-02). «Осадочные породы Sinus Meridiani: пять ключевых наблюдений из данных, полученных орбитальными аппаратами Mars Global Surveyor и Mars Odyssey». The Mars Journal . 1. Mars Informatics: 5–58. Bibcode : 2005IJMSE...1....5E. doi : 10.1555/mars.2005.0002. ISSN 1548-1921.
^ Пресли, MA (декабрь 1986 г.). Происхождение и история поверхностных отложений в центральном экваториальном регионе Марса (диссертация магистра). Миссури: Университет Вашингтона в Сент-Луисе .
^
Скотт, Д. Х. и Танака, К. Л., «Геологическая карта западного экваториального региона Марса, масштаб 1:15 000 000», Геологическая служба США, смешанная карта данных, I-1802-A, 1986.
^
Грили, Р. и Гест, Дж. Э., «Геологическая карта восточного экваториального региона Марса, масштаб 1:15 000 000», Геологическая карта геологического наблюдения США, I-I802-B, 1987.
^ Карр, Майкл Х.; Чуан, Фрэнк К. (1997). «Плотность дренажа на Марсе». Журнал геофизических исследований: Планеты . 102 (E4). Американский геофизический союз (AGU): 9145–9152. doi :10.1029/97je00113. ISSN 0148-0227.
^ abcde Edgett, Kenneth S.; Parker, Timothy J. (1997-11-15). «Вода на раннем Марсе: возможные подводные осадочные отложения, покрывающие древнюю кратерированную местность в западной Аравии и Sinus Meridiani». Geophysical Research Letters . 24 (22). Американский геофизический союз (AGU): 2897–2900. doi :10.1029/97gl02840. ISSN 0094-8276.
^ ab Ширли, DL; МакКлиз, DJ (1996). Стратегия программы исследования Марса: 1995-2020 (PDF) . AIAA 96-0333, 34-я конференция и выставка по аэрокосмическим наукам, Рино, Невада. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-05-11.
^ ab Feldman, WC (2003). «Глобальное распределение водорода вблизи поверхности Марса». В Sixth Int. Conf. Mars, Lunar and Planet. Inst. , Pasadena, Ca, (20–25).
^ abcd Pathare, Asmin V.; Feldman, William C.; Prettyman, Thomas H.; Maurice, Sylvestre (2018). «Движимый избытком? Климатические последствия нового глобального картирования приповерхностного эквивалента водорода на Марсе». Icarus . 301 . Elsevier BV: 97–116. arXiv : 1705.05556 . Bibcode :2018Icar..301...97P. doi :10.1016/j.icarus.2017.09.031. ISSN 0019-1035. S2CID 119434250.
^ abcde Голомбек, MP; Грант, JA; Крамплер, LS; Грили, R.; Арвидсон, RE; Белл, JF; Вайц, CM; Салливан, R.; Кристенсен, PR; Содерблом, LA; Сквайрес, SW (2006). "Скорости эрозии в местах посадки марсохода Mars Exploration Rover и долгосрочное изменение климата на Марсе". Журнал геофизических исследований: Планеты . 111 (E12). Американский геофизический союз (AGU). Bibcode : 2006JGRE..11112S10G. doi : 10.1029/2006je002754 . ISSN 0148-0227.
^ abcdefghijklmnop Голомбек, MP; Уорнер, NH; Ганти, V.; Лэмб, MP; Паркер, TJ; Фергасон, RL; Салливан, R. (2014). «Модификация небольших кратеров на плато Меридиана и ее влияние на скорость эрозии и изменение климата на Марсе». Журнал геофизических исследований: Планеты . 119 (12). Американский геофизический союз (AGU): 2522–2547. Bibcode : 2014JGRE..119.2522G. doi : 10.1002/2014je004658. ISSN 2169-9097. S2CID 34067844.
^ "Приземление Opportunity в одно касание". 21 апреля 2017 г. Архивировано из оригинала 2022-07-30 . Получено 2022-07-30 .
^ "Mars honor for Space Shuttle Challenger crew". Jet Propulsion Laboratory . Архивировано из оригинала 2022-09-03 . Получено 2022-07-30 .
^ "ESA - Robotic Exploration of Mars - ExoMars 2016 landing site". Архивировано из оригинала 2016-04-06 . Получено 2016-11-04 .
^ "Opportunity's Final Traverse Map". Архивировано из оригинала 2022-07-17 . Получено 2022-07-30 .
^ Сайт Pancam Instrument. Этот сайт представляет собой архив обработанных изображений, полученных Pancam (панорамной камерой) MER Opportunity , и подробностей о работе этой камеры. Сайт Pancam Instrument доступен по адресу http://pancam.sese.asu.edu Архивировано 2022-04-18 на Wayback Machine .
^ Белл, Дж. Ф.; Сквайрес, СВ; Херкенхофф, KE; Маки, Дж. Н.; Арнесон, Х. М.; Браун, Д.; Коллинз, СА; Дингизян, А.; Эллиот, СТ; Хагеротт, Э. К.; Хейс, АГ; Джонсон, М. Дж.; Джонсон, Дж. Р.; Джозеф, Дж.; Кинч, К.; Леммон, М. Т.; Моррис, Р. В.; Шерр, Л.; Швохерт, М.; Шепард, МК; Смит, GH; Соль-Дикштейн, Дж. Н.; Салливан, Р. Дж.; Салливан, В. Т.; Уодсворт, М. (29.11.2003). «Исследование панорамной камеры (Pancam) марсохода Athena, исследующего Марс». Журнал геофизических исследований: Планеты . 108 (E12). Американский геофизический союз (AGU): 8063. Bibcode : 2003JGRE..108.8063B. doi : 10.1029/2003je002070. ISSN 0148-0227.
^ Салливан, Р.; Банфилд, Д.; Белл, Дж. Ф.; Кэлвин, В.; Файк, Д.; Голомбек, М.; Грили, Р.; Гротцингер, Дж.; Херкенхофф, К.; Джеролмак, Д.; Малин, М.; Минг, Д.; Содерблом, ЛА; Сквайрес, Ш. В.; Томпсон, С.; Уоттерс, ВА; Вайц, К. М.; Йен, А. (2005). «Эоловые процессы на месте посадки марсохода Mars Exploration Rover Meridiani Planum». Nature . 436 (7047). Springer Science and Business Media LLC: 58–61. Bibcode :2005Natur.436...58S. doi :10.1038/nature03641. ISSN 0028-0836. PMID 16001061. S2CID 4417193.
^ "Поле равнинной ряби с кратером Индевор на заднем плане". Архивировано из оригинала 2020-01-17 . Получено 2022-07-30 .
^
Сильвестро, С., Ваз, Д.А., Ди Ахилле, Г., Эспозито, Ф., Попа, К., 2014b, «Эоловая характеристика места посадки ExoMars 2016: значение для эксперимента DREAMS (характеристика пыли, оценка риска и анализатор окружающей среды на поверхности Марса)», на 45-й
конференции по науке о Луне и планетах , Вудлендс, Техас, Abst. #1887.
^ Голомбек, М.; Робинсон, К.; Макьюэн, А.; Бриджес, Н.; Иванов, Б.; Торнабене, Л.; Салливан, Р. (2010). «Ограничения миграции ряби на плато Меридиана по данным наблюдений Opportunity и HiRISE за свежими кратерами». Журнал геофизических исследований: Планеты . 115 (E7). Американский геофизический союз (AGU). Bibcode : 2010JGRE..115.0F08G. doi : 10.1029/2010je003628 . ISSN 0148-0227.
^ Цимбельман, Джеймс Р.; Ирвин, Россман П.; Уильямс, Стивен Х.; Банч, Фред; Вальдес, Эндрю; Стивенс, Скотт (2009). «Скорость движения гранулярной ряби на Земле и Марсе». Icarus . 203 (1). Elsevier BV: 71–76. Bibcode :2009Icar..203...71Z. doi :10.1016/j.icarus.2009.03.033. ISSN 0019-1035.
^ abc Grotzinger, JP; Arvidson, RE; Bell, JF; Calvin, W.; Clark, BC; Fike, DA; Golombek, M.; Greeley, R.; Haldemann, A.; Herkenhoff, KE; Jolliff, BL; Knoll, AH; Malin, M.; McLennan, SM; Parker, T.; Soderblom, L.; Sohl-Dickstein, JN; Squyres, SW; Tosca, NJ; Watters, WA (2005). "Стратиграфия и седиментология сухой и влажной эоловой осадочной системы, формация Бернс, плато Меридиана, Марс". Earth and Planetary Science Letters . 240 (1). Elsevier BV: 11–72. Bibcode :2005E&PSL.240...11G. дои : 10.1016/j.epsl.2005.09.039. ISSN 0012-821X.
^ abcdefghijklmnopq Squyres, SW; Grotzinger, JP; Arvidson, RE; Bell, JF; Calvin, W.; Christensen, PR; Clark, BC; Crisp, JA; Farrand, WH; Herkenhoff, KE; Johnson, JR; Klingelhöfer, G.; Knoll, AH; McLennan, SM; McSween, HY; Morris, RV; Rice, JW; Rieder, R.; Soderblom, LA (2004-12-03). "In Situ Evidence for an Ancient Aqueous Environment at Meridiani Planum, Mars". Science . 306 (5702). Американская ассоциация содействия развитию науки (AAAS): 1709–1714. Bibcode :2004Sci...306.1709S. doi : 10.1126/science.1104559. ISSN 0036-8075. PMID 15576604. S2CID 16785189.
^ Сквайрес, Стивен В.; Нолл, Эндрю Х. (2005). «Осадочные породы на плато Меридиана: происхождение, диагенез и их значение для жизни на Марсе». Earth and Planetary Science Letters . 240 (1). Elsevier BV: 1–10. Bibcode : 2005E&PSL.240....1S. doi : 10.1016/j.epsl.2005.09.038. ISSN 0012-821X.
^ Белл, Дж. Ф.; Сквайрс, Юго-Запад; Арвидсон, Р.Э.; Арнесон, HM; Басс, Д.; Кальвин, В.; Фарранд, Вашингтон; Гетц, В.; Голомбек, М.; Грили, Р.; Гротцингер, Дж.; Гиннесс, Э.; Хейс, АГ; Хаббард, MYH; Херкенхофф, Кентукки; Джонсон, MJ; Джонсон-младший; Джозеф, Дж.; Кинч, К.М.; Леммон, Монтана; Ли, Р.; Мэдсен, МБ; Маки, Дж. Н.; Малин, М.; Маккартни, Э.; МакЛеннан, С.; Максуин, штат Хайю; Мин, Д.В.; Моррис, Р.В.; Добря, Э. З. Ноэ; Паркер, Ти Джей; Протон, Дж.; Райс, Дж.В.; Силос, Ф.; Содерблом, Дж. М.; Содерблом, Луизиана; Sohl-Dickstein, JN; Sullivan, RJ; Weitz, CM; Wolff, MJ (2004-12-03). "Результаты многоспектральной съемки Pancam с марсохода Opportunity на плато Меридиана". Science . 306 (5702). Американская ассоциация Advancement of Science (AAAS): 1703–1709. Bibcode : 2004Sci...306.1703B. doi : 10.1126/science.1105245. ISSN 0036-8075. PMID 15576603. S2CID 20346053.
^ Vaniman, DT; Chipera, SJ (2006-10-01). «Трансформации гидратов сульфатов магния и кальция в реголите Марса». American Mineralogist . 91 (10). Минералогическое общество Америки: 1628–1642. Bibcode :2006AmMin..91.1628V. doi :10.2138/am.2006.2092. ISSN 0003-004X. S2CID 129916281.
^ Peterson, RC; Nelson, W.; Madu, B.; Shurvell, HF (2007-10-01). «Меридианит: новый минеральный вид, обнаруженный на Земле и, как предсказано, существующий на Марсе». American Mineralogist . 92 (10). Минералогическое общество Америки: 1756–1759. Bibcode :2007AmMin..92.1756P. doi :10.2138/am.2007.2668. ISSN 0003-004X. S2CID 128695637.
^ Chou, I-Ming; Seal, Robert R. (2007). «Стабильность сульфатов магния и кальция и водный бюджет Марса». Журнал геофизических исследований: Планеты . 112 (E11). Американский геофизический союз (AGU). Bibcode : 2007JGRE..11211004C. doi : 10.1029/2007je002898 . ISSN 0148-0227.
^ Grevel, Klaus-Dieter; Majzlan, Juraj; Benisek, Artur; Dachs, Edgar; Steiger, Michael; Fortes, A. Dominic; Marler, Bernd (2012). «Экспериментально определенные стандартные термодинамические свойства синтетического MgSO4·4H2O (Starkeyite) и MgSO4·3H2O: пересмотренный внутренне согласованный набор термодинамических данных для гидратов сульфата магния». Astrobiology . 12 (11). Mary Ann Liebert Inc: 1042–1054. Bibcode :2012AsBio..12.1042G. doi :10.1089/ast.2012.0823. ISSN 1531-1074. PMC 3491617 . PMID 23095098.
^ Аб Моррис, Р.В.; Клингельхёфер, Г.; Шредер, К.; Родионов, Д.С.; Йен, А.; Мин, Д.В.; де Соуза, Пенсильвания; Вдовяк, Т.; Флейшер, И.; Геллерт, Р.; Бернхардт, Б.; Бонн, У.; Коэн, бакалавр; Евланов Е.Н.; Фох, Дж.; Гютлих, П.; Канкелейт, Э.; Маккой, Т.; Миттлфельдт, Д.В.; Ренц, Ф.; Шмидт, Мэн; Зубков Б.; Сквайрс, Юго-Запад; Арвидсон, Р.Э. (2006). «Мессбауэровская минералогия горных пород, почвы и пыли на плато Меридиана, Марс: путешествие Opportunity по богатым сульфатами обнажениям, базальтовому песку и пыли и отложениям гематитового лага». Журнал геофизических исследований: Планеты . 111 (E12). Американский геофизический союз (AGU). Bibcode : 2006JGRE..11112S15M. doi : 10.1029/2006je002791 . hdl : 1893/17161 . ISSN 0148-0227.
^ ab Olsen, Rif Miles (2022-06-18). "Поиск анализа баланса массы для определения состава марсианской черники". Minerals . 12 (6). MDPI AG: 777. Bibcode : 2022Mine...12..777O. doi : 10.3390/min12060777 . ISSN 2075-163X.
^ abcde Йен, А.С., Геллерт, Р., Шредер, К., Моррис, Р.В., Белл III, Дж.Ф., Кнудсон, А.Т. и др., 2005, «Комплексный взгляд на химию и минералогию марсианских почв», Nature,
436, 490-54. https://doi.org/10.1038/nature03637 Архивировано 03.09.2022 на Wayback Machine .
^ abc Блейк, DF; Моррис, RV; Коцурек, G.; Моррисон, SM; Даунс, RT; Биш, D.; и др. (2013-09-27). "Curiosity в кратере Гейла, Марс: характеристика и анализ тени от песчаного кратера Рокнест". Science . 341 (6153). Американская ассоциация содействия развитию науки (AAAS). Bibcode :2013Sci...341E...5B. doi :10.1126/science.1239505. ISSN 0036-8075. PMID 24072928. S2CID 14060123.
^ "Пыльные бури на Марсе". Архивировано из оригинала 2022-07-30 . Получено 2022-07-30 .
^ "Исследование предсказывает следующую глобальную пылевую бурю на Марсе". 5 октября 2016 г. Архивировано из оригинала 2022-06-10 . Получено 2022-07-30 .
^ Р. Геллерт (2019). MER APXS Derived Oxide Data Bundle (Report). NASA Planetary Data System. doi :10.17189/1518973 . Получено 14.11.2023 .
^ Гетц, Уолтер; Бертельсен, Пребен; Бинау, Шарлотта С.; Гуннлаугссон, Харальдур П.; Хвиид, Стуббе Ф.; Кинч, Кьяртан М.; Мэдсен, Дэниел Э.; Мэдсен, Мортен Б.; Олсен, Мальте; Геллерт, Ральф; Клингельхёфер, Гёстар; Мин, Дуглас В.; Моррис, Ричард В.; Ридер, Рудольф; Родионов Дэниел С.; де Соуза, Пауло А.; Шредер, Кристиан; Сквайрс, Стив В.; Вдовяк, Том; Йен, Альберт (2005). «Указание более засушливых периодов на Марсе по химии и минералогии атмосферной пыли». Природа . 436 (7047). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 62–65. Bibcode : 2005Natur.436...62G. doi : 10.1038/nature03807. ISSN 0028-0836. PMID 16001062. S2CID 10341702.
^
Фейрен, АГ, Дом, Дж. М., Бейкер, В. Р., Томпсон, С. Д., Махани, В. К., Херкенофф, К. Е. и др., 2011, «Метеориты на плато Меридиана свидетельствуют о наличии значительного количества поверхностной и околоповерхностной воды на раннем Марсе», Метеоритика и планетарная наука, 46 (12), 1832-1841. https://doi.org/10.1111/j.1945-5100.2011.01297.x
^ Шредер, К., Херкенхофф, К.Е., Фарранд, У.Х., Чаппелоу, Дж.Э., Ванг, В., Ниттлер, Л.Р. и др., 2010, «Свойства и распределение парных кандидатов в каменные метеориты на плато Меридиана, Марс», J. Geophys Res.: Planets, 115, E7. https://doi.org/10.1029/2010JE003616.
^ "NASA primer on meteors, meteorites, and meteorite hunting". Архивировано из оригинала 2022-07-30 . Получено 2022-07-30 .
^ Сквайрес, С. и др. 2009. «Исследование кратера Виктория марсоходом Opportunity». Наука : 1058-1061. https://doi.org/10.1126/science.1170355
^ ab Arvidson, RE, et al. (2011), «Миссия марсохода Opportunity: обзор и избранные результаты от ряби Чистилища до траверсов кратера Индевор», J. Geophys. Res. , 116, E00F15. https://doi.org/10.1029/2010JE003746.
^ abcde Squyres, S. et al. 2004. "Исследование Athena Rover Opportunity на плато Меридиана, Марс". Science : 306, 1698-1703. https://doi.org/10.1126/science.1106171
^
Squyres et al., 2006, «Обзор миссии марсохода Opportunity Mars Exploration Rover Mission to Meridiani Planum - Eagle Crater to Purgatory Ripple», J. Geophys. Res. , 111, E12S12, https://doi.org/10.1029/2006JE002771,
^ ab "Образец из глубины марсианской коры: 'Остров Маркетт'". Архивировано из оригинала 2022-07-30 . Получено 2022-07-30 .
^ abc Fergason, RL, PR Christensen и HH Kieffer, 2006, «Высокоточная тепловая инерция, полученная из THEMIS: тепловая модель и ее применение», J. Geophys. Res. , 111, E12004. https://doi.org/10.1029/2006JE002735 .
^
Кристенсен, П. Р. и др., 2004, «Система тепловизионной визуализации (THEMIS) для миссии Mars 2001 Odyssey», Space Science Reviews , 110, 85-130. Карта, созданная между 2001 и 2006 годами.
^ ab Hynek, BM, и Phillips, RJ, 2001, «Доказательства обширной денудации марсианских возвышенностей», Geology , 29(5), 407–410. https://doi.org/10.1130/0091-7613(2001):029<0407:EFEDOT>2.0.CO;2
^
Танака, К. Л., Скотт, Д. Х. и Грили, Р., «Глобальная стратиграфия», в Mars, под редакцией Киффера, Х. Х. и др., Тусон, Издательство Университета Аризоны, 1992, стр. 345–382.
^
Банердт, В. Б. и Голомбек, М. П., «Тектоника региона Тарсис на Марсе: выводы из топографии и гравитации MGS», XXXI конференция по науке о Луне и планетах , Хьюстон, Техас, Институт Луны и планет, 2000, 2038.pdf
^ abc Chan, MA, Potter, SL, Bowen, BB, Parry, WT, Barge, LM, Seiler, W., Petersen, EU, and Bowman, JR, 2012, Характеристики конкреций оксида железа на Земле и их значение для Марса. Глава 12 в «Осадочной геологии Марса», ред. Grotzinger, J., and Milliken, R. SEPM Special Publication 102, Society for Sedimentary Geology, ISBN 978-1-56576-312-8. https://.doi.org/10.2110/pec.12.102.0253
^ Эндрюс-Ханна, Дж. К., Филлипс, Р. Дж. и Зубер, М. Т., 2007, «Meridiani Planum и глобальная гидрология Марса», Nature , 446(8), стр. 163–166. https://doi.org//10.1038/nature05594 Архивировано 03.09.2022 на Wayback Machine
^
Tosca, NJ, McLennan, SM, Dyar, MD, Sklute, EC и Michel, FM, 2008, "Процессы окисления Fe на плато Меридиана и их значение для вторичной минералогии Fe на Марсе", J. Geophys. Res.: Planets , 113, E05005. https://doi.org/10.1029/2007JE003019
^ Hurowitz, JA, Fischer, WW, Tosca, NJ, и Milliken, RE, 2010, «Происхождение кислых поверхностных вод и эволюция химии атмосферы на раннем Марсе», Nature Geoscience , 3, 323–326. https://doi.org/10.1038/NGEo831 Архивировано 03.09.2022 в Wayback Machine
^ Белл, Дж. (ред.) Поверхность Марса . 2008. Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-86698-9
^
Салливан, Р., Андерсон, Р., Биесядецкий, Дж., Бонд, Т. и Стюарт, Х., 2011, «Сцепления, углы трения и другие физические свойства марсианского реголита из траншей и следов потертостей от колес марсохода Mars Exploration Rover». J. Geophys. Res.: Planets , 116, E02006. https://doi.org//10.1029/2010JE003625.
^ abcd Олсен, Р., М., 2021, «Сбор оксида железа на Марсе», в AIAA ASCEND 2021, Лас-Вегас, Невада и Virtual. https://doi.org/10.2514/6.2021-4037 Архивировано 03.09.2022 в Wayback Machine
^ ab Herkenhoff, K., et al. 2004. «Доказательства с микроскопического устройства формирования изображений Opportunity для воды на Meridian Planum». Science : 306. 1727-1730. https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.1105286 Архивировано 31 июля 2022 г. на Wayback Machine
^ ab Hynek, B. 2004. «Последствия обширных выходов коренных пород на поверхность на Марсе для гидрологических процессов». Nature : 431. 156-159.
^ Мэрион, GM; Кэтлинг, DC; Занле, KJ; Клэр, MW (2010). «Моделирование химических реакций на основе водных перхлоратов с применением к Марсу». Icarus . 207 (2): 675–685. Bibcode :2010Icar..207..675M. doi :10.1016/j.icarus.2009.12.003. ISSN 0019-1035.
^ ab "NASA - NASA Mars Rover находит минеральную жилу, отложенную водой". Архивировано из оригинала 2017-06-15 . Получено 2012-01-26 .
^ "Прочный марсоход NASA начинает девятый год работы на Марсе". Архивировано из оригинала 2021-08-27 . Получено 2018-03-09 .
^ Гротцингер, Дж. и Р. Милликен (ред.). 2012. «Осадочная геология Марса». SEPM.
Рисунок 1a . Карта низкого разрешения по всему Марсу поверхностных уровней гематита. Данные для этой карты были получены с помощью термоэмиссионного спектрометра (TES) на Mars Global Surveyor между 1997 и 2002 годами. Зелено-красное пятно в центре карты показано в высоком разрешении на рисунке 1b. Карта составлена с 1997 по 2002 год.
![Рисунок 3. Равнина на поле почв «гладкой песчаной поверхности».[24] Поля гладких песчаных почв могут покрывать многие квадратные километры. Сброшенный блестящий тепловой щит посадочного модуля Opportunity находится в центре изображения на среднем плане. Сине-серый оттенок гладких листов происходит от множества серых гематитовых шариков, покрывающих почву.[31] Поля гладких шанди почв настолько удивительно гладкие, что выделяются «гребневые волны» высотой 1 см.[24][32] Гребневые волны — это извилистые линии на рисунке. Они состоят из фрагментов шариков (см. рисунок 21 для крупных планов).[31] Большая часть области от старта Opportunity в кратере Игл до кратера Виктория была покрыта гладкими песчаными почвами.[24] Изображение сделано на 322-й сол (19 декабря 2004 г.).](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6b/Sol322B.Smooth.Sheet.bedforms.close.to.heat.shield.crp.jpg/1280px-Sol322B.Smooth.Sheet.bedforms.close.to.heat.shield.crp.jpg)
![Рисунок 4. Равнина на поле почв «рябь равнин».[7] Поля ряби равнин покрывают многие квадратные километры. Холмы на горизонте являются краем кратера Индевор.[33] Каждая рябь равнин представляет собой наклонную насыпь почвы, обычно около 25 см высотой, 2–4 м шириной и длиннее своей ширины.[7][34] Длинные оси ряби примерно выровнены с севера на юг, поскольку преобладающие ветры (как и экваториальные пассаты на Земле) дуют с востока на запад. Каждая рябь может соединяться с другими или разделяться участками более легких обнажений осадочных пород Меридиана (например, на переднем плане слева). На осадке переднего плана находится россыпь рыхлых блоков. Большинство блоков являются выбросами от ударов метеоритов. Равнинная рябь меньше дюн, «бронирована» слоем гематитовых шариков и, следовательно, имеет чрезвычайно медленную скорость миграции.[7][35][36] Изображение сделано в 2314-й сол (28 июля 2010 г.).](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cb/Sol2314B_Plains.Ripples.with.outcrop.ejecta.crp.jpg/1280px-Sol2314B_Plains.Ripples.with.outcrop.ejecta.crp.jpg)
![Рисунок 5. Блоки осадка Меридиана в стенках кратера Консепсьон. Кратер Консепсьон необычайно молод (примерно 100 000 лет).[24] Таким образом, открытые слоистые поверхности осадка, изображенные здесь, являются одними из самых свежих, наименее выветренных слоев осадка, сфотографированных Pancam Opportunity. При просмотре в полном размере эти изображения Pancam (рисунки 5 и 6) имеют как раз достаточное разрешение, чтобы показать множество мелких гематитовых шариков, вкрапленных в осадки. Другая камера с более высоким разрешением, Microscopic Imager, сделала лучшие изображения гематитовых шариков (подробнее ниже). Изображение сделано в 2147 сол (2010-02-06).](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/64/Sol2147B.Sediment.blocks.Concepcion.Crater.jpg/1280px-Sol2147B.Sediment.blocks.Concepcion.Crater.jpg)
![Рисунок 6. Утес Бернс в кратере Эндьюранс. Это изображение является одним из самых известных, полученных с помощью Pancam Opportunity. Исходный файл представляет собой огромную (12 316 x 4 218 пикселей) «мозаику» из множества изображений. Оно имеет искажение вида «рыбий глаз». Щелкните по изображению для получения более высокого разрешения. Утес Бернс имеет высоту не менее 7 м.[37] Осадочные утесы Меридиани такого размера, как утес Бернс, встречаются нечасто. Они встречаются только в крупных кратерах Меридиани, которые моложе, чем сами отложения. Осадки в утесе Бернс более выветрены, чем те, что на рисунке 5, поскольку кратер Эндьюранс намного старше кратера Консепсьон.[24] Opportunity собирал данные в утесе Бернс в течение нескольких месяцев в 2004 году, и многие важные статьи использовали эти данные.[37][38][39][40][41][42] Снимки сделаны 287–294 сола (13–2004-11-20).](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b0/Sol287B.294.Burns_Cliff.jpg/1280px-Sol287B.294.Burns_Cliff.jpg)
![Рисунок 8. Пример железо-никелевого метеорита, Heat Shield Rock, с множеством гематитовых шариков на заднем плане. Heat Shield Rock также можно увидеть на рисунке 3 как маленькую точку примерно в 20 м слева от сброшенного теплозащитного экрана (отсюда и название метеорита). Он большой. Его самый длинный размер составляет 31 см,[43] т.е. примерно размером с баскетбольный мяч. Крупные железо-никелевые метеориты были случайными находками Opportunity, марсоход нашел шесть из них. Изображение сделано на 346-й сол (2005-02-01).](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f7/Sol346B.Heat.Shield.Rock.plus.blueberries.jpg/1280px-Sol346B.Heat.Shield.Rock.plus.blueberries.jpg)
![Рисунок 9. 1162-й сол (01.05.2007). Окрестности кромки кратера Виктория. На этом снимке показан крошечный (диаметром около 1 м) кратер Гранада[44] и выбросы этого кратера на переднем плане справа, а также большой кратер диаметром 800 м, кратер Виктория, на заднем плане слева. Следы марсохода Opportunity петляют по изображению вокруг двух кратеров. Более крупный кратер намного старше (> 140 миллионов лет), чем меньший (несколько сотен тысяч лет), и находится в более развитой стадии эрозии[24]. Фон заполняет пространство гладких песчаных почв. Изображение сделано в 1162-й сол (01.05.2007).](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/00/Sol1162B.Rim.Victoria.Crater.and.plain.at.Meridiani.Planum.jpg/1280px-Sol1162B.Rim.Victoria.Crater.and.plain.at.Meridiani.Planum.jpg)
![Рисунок 10. Кратер Консепсьон на плато Меридиани. Он очень молодой (~100 000 лет). Он не входит в список официально названных кратеров; однако он был представлен в исследовании эрозии на плато Меридиани, проведенном Голомбеком и др. в 2014 г. [24]. Повреждение отложений равнины, вызванное ударом метеорита, образовавшего кратер, способствует превращению вкрапленных в осадок сферул в рыхлую поверхностную чернику. Эта фотография полезна для понимания эрозионных процессов, которые создают почвы и рыхлую чернику (обсуждается ниже в целом подразделе). Поле ряби равнины заполняет фон — такие фоновые виды обычны для Меридиани. Изображение сделано в 2140-й сол (10-01-2010).](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/04/Sol2140B.Crater.Concepcion.on.Meridiani.Planum.crp.jpg/1280px-Sol2140B.Crater.Concepcion.on.Meridiani.Planum.crp.jpg)
![Рисунок 18. Свободные гематитовые шарики на обнажении осадков в кратере Игл. В этом месте диаметр большинства шариков составлял 4–6 мм;[38] на этом снимке диапазон составляет 3–6 мм. Снимок сделан на 46-й сол (2004-03-10).](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8a/1M132266947EFF05AMP2987M2M1.Bluberries.inside.Eagle.Crater.Sol.46.jpg/1280px-1M132266947EFF05AMP2987M2M1.Bluberries.inside.Eagle.Crater.Sol.46.jpg)
![Рисунок 22. Это (приблизительно в истинном цвете) изображение представляет собой образец гематита с поверхности, полученный Pancam Opportunity на 532-й сол.[54] Измерения показали, что этот объект имеет 29% покрытия грубым гематитом. Изображение получено на 532-й сол (2005-07-02).](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/12/Sol532B_P2456_1_True_RAD.jpg/1280px-Sol532B_P2456_1_True_RAD.jpg)
