เครื่องมือ OMEGA ของ Mars Express เพิ่มรายละเอียดให้ Candor Chasma เครดิตรูปภาพ: ESA คลิกเพื่อขยาย
จากการสำรวจก่อนหน้านี้ดาวอังคารจะต้องผ่านกระบวนการขับเคลื่อนด้วยน้ำซึ่งทิ้งร่องรอยไว้ในโครงสร้างพื้นผิวเช่นระบบช่องสัญญาณและสัญญาณการสึกกร่อนของน้ำ อย่างไรก็ตามการสำรวจดังกล่าวไม่จำเป็นต้องบ่งบอกถึงสถานะที่คงที่ของน้ำของเหลวบนพื้นผิวในช่วงเวลายาวนานในช่วงประวัติศาสตร์ดาวอังคาร
ข้อมูลที่เก็บรวบรวมโดย OMEGA เผยให้เห็นอย่างชัดเจนถึงการมีอยู่ของแร่พื้นผิวจำเพาะซึ่งบ่งบอกถึงการมีอยู่ของน้ำของเหลวจำนวนมากในระยะยาวบนโลก
แร่ธาตุที่เรียกว่า 'ไฮเดรต' เหล่านี้จึงถูกเรียกว่าเพราะมันมีน้ำอยู่ในโครงสร้างผลึกของพวกมันให้บันทึก 'กระบวนการทางแร่วิทยา' ที่ชัดเจนเกี่ยวกับกระบวนการเกี่ยวกับน้ำบนดาวอังคาร
ในช่วง 18 เดือนของการสังเกต OMEGA ได้แมปเกือบพื้นผิวทั้งหมดของดาวเคราะห์โดยทั่วไปที่ความละเอียดระหว่างหนึ่งถึงห้ากิโลเมตรกับบางพื้นที่ที่ความละเอียดย่อยกิโลเมตร
เครื่องมือตรวจพบการมีอยู่ของแร่ธาตุไฮเดรทสองชนิดคือ 'ไฟโตซิลิซิส' และ 'ไฮเดรทซัลเฟต' เหนือพื้นที่ที่แยกได้ แต่มีขนาดใหญ่บนพื้นผิว
แร่ธาตุทั้งสองเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของหิน อย่างไรก็ตามกระบวนการก่อตัวของพวกมันนั้นแตกต่างกันมากและชี้ไปที่ช่วงเวลาของสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันในประวัติศาสตร์ของโลก
Phyllosilicates ที่เรียกว่าเนื่องจากโครงสร้างลักษณะของพวกเขาในชั้นบาง ๆ (‘phyllo’ = ชั้นบาง ๆ ) เป็นผลิตภัณฑ์การเปลี่ยนแปลงของแร่ธาตุที่ร้อนจัด (แร่ธาตุของแหล่งกำเนิดแมกมาติค) ที่สัมผัสกับน้ำในระยะยาว ตัวอย่างของไฟโตซิลิเกตคือดินเหนียว
Phyllosilicates ถูกตรวจพบโดย OMEGA ส่วนใหญ่ใน Arabia Terra, Terra Meridiani, Syrtis Major, Nili Fossae และภูมิภาค Mawrth Vallis ในรูปแบบของเงินฝากที่มืดหรือผุพัง
ไฮเดรตซัลเฟตเป็นแร่ธาตุสำคัญอันดับสองที่ตรวจพบโดย OMEGA และยังเป็นแร่ธาตุที่มีแหล่งกำเนิดในน้ำ ซึ่งแตกต่างจาก phyllosilicates ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของหินอัคนีซัลเฟตจะถูกสร้างขึ้นเป็นเงินฝากจากน้ำเค็ม; ซัลเฟตส่วนใหญ่ต้องการสภาพแวดล้อมของน้ำกรด พวกมันถูกพบในแหล่งสะสมชั้นใน Valles Marineris, ขยายการสะสมของตะกอนใน Terra Meridiani, และภายในเนินทรายมืดในขั้วโลกเหนือ
เมื่อใดที่การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของพื้นผิวที่นำไปสู่การก่อตัวของแร่ธาตุความชุ่มชื้นเกิดขึ้น? ณ จุดใดในประวัติศาสตร์ของดาวอังคารที่มีน้ำไหลผ่านเป็นจำนวนมากบนพื้นผิว นักวิทยาศาสตร์ของ OMEGA รวมข้อมูลกับเครื่องมืออื่น ๆ และแนะนำสถานการณ์ที่น่าจะเกิดขึ้น
Jean-Pierre Bibring ผู้วิจัยหลักของ OMEGA กล่าวว่าตะกอนที่สะสมในดินฟิลลิซิลิเกตที่เราตรวจพบนั้นเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของวัสดุพื้นผิวในช่วงเวลาที่เร็วที่สุดของดาวอังคาร
“ สารที่ถูกเปลี่ยนแปลงจะต้องถูกฝังโดยการไหลของลาวาที่เราสังเกตรอบ ๆ บริเวณที่ถูกพบ จากนั้นวัสดุจะได้รับการสัมผัสโดยการกัดเซาะในสถานที่เฉพาะหรือขุดจากเปลือกโลกที่เปลี่ยนแปลงโดยผลกระทบของอุกกาบาต” Bibring เพิ่ม
การวิเคราะห์บริบททางธรณีวิทยาโดยรอบรวมกับเทคนิคการนับปล่องภูเขาไฟที่มีอยู่เพื่อคำนวณอายุสัมพัทธ์ของลักษณะพื้นผิวบนดาวอังคารวางการก่อตัวของ phyllosilicates ในยุคแรกของ Noachian ในช่วงระยะเวลาการปล่องภูเขาไฟที่รุนแรง ยุค Noachian ยาวนานตั้งแต่กำเนิดของโลกถึงประมาณ 3.8 พันล้านปีก่อนเป็นยุคทางธรณีวิทยาที่เก่าแก่และเก่าแก่ที่สุดแห่งหนึ่งบนดาวอังคาร
“ ระบบอุทกวิทยาที่ใช้งานอยู่ในยุคแรกจะต้องปรากฏตัวบนดาวอังคารเพื่ออธิบายถึงดินเหนียวจำนวนมากหรือ phyllosilicates โดยทั่วไปที่ OMEGA สังเกต” Bibring กล่าว
การสัมผัสกับน้ำของเหลวในระยะยาวที่นำไปสู่การก่อตัวของฟิลลิซิลิเกตอาจมีอยู่และคงที่ที่พื้นผิวดาวอังคารหากภูมิอากาศอบอุ่นพอ กระบวนการก่อตัวทั้งหมดอาจเกิดขึ้นได้ผ่านการกระทำของน้ำในเปลือกโลกที่อบอุ่นและบาง
ข้อมูล OMEGA ยังแสดงให้เห็นว่าการสะสมซัลเฟตนั้นแตกต่างกันและเกิดขึ้นหลังจากนั้นฟิลลิซิลิเกต ในการก่อตัวซัลเฟตไม่จำเป็นต้องมีน้ำของเหลวในระยะยาวเป็นพิเศษ แต่น้ำจะต้องอยู่ที่นั่นและจะต้องมีสภาพเป็นกรด
การตรวจจับและการทำแผนที่ของแร่ธาตุน้ำทั้งสองชนิดนี้ชี้ไปที่ภูมิอากาศสำคัญสองตอนในประวัติศาสตร์ของดาวอังคาร Noachian สภาพแวดล้อมที่ชื้นซึ่ง phyllosilicates ก่อตัวตามด้วยสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดมากขึ้นซึ่งเกิดซัลเฟต ตอนทั้งสองนี้ถูกแยกจากกันด้วยการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศทั่วโลก
“ ถ้าเราดูหลักฐานของวันนี้ยุคที่ดาวอังคารน่าจะเป็นสิ่งมีชีวิตที่น่าอยู่และยั่งยืนจะเป็น Noachian ยุคแรก ๆ ซึ่งถูกติดตามโดยฟิลลิซิลิเกตมากกว่าซัลเฟต แร่ดินเหนียวที่เราทำแผนที่ไว้จะยังคงมีร่องรอยของการพัฒนาทางชีวเคมีที่เป็นไปได้บนดาวอังคาร” Bibring สรุป
แหล่งดั้งเดิม: ESA Portal
