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Jezero火山口古火星湖体系的地质历史

em利用美国宇航局的数据,布朗大学的研究人员创造了火星表面流水的地质历史。 / em

罗德岛普罗维登斯(布朗大学) - 布朗大学的研究人员已经完成了对地球赤道附近的Jezero火山口古老的火星湖系统的新分析。研究发现,充满火山口的水的冲击是Jezero周围地区至少两个独立的水上活动时段之一。

“我们可以说,这个真正曝光良好的地点为火星历史上至少两个与水有关的活动提供了强有力的证据,”负责这项工作的布朗研究生Tim Goudge说。 “这告诉我们一些关于火星早期经营的真正有趣的事情。”

该研究报告刊登在“地球物理研究:行星杂志”上。

Jezero火山口的古老湖泊于2005年首次由Caleb Fassett确定,Caleb Fassett是前布朗研究生,现在是霍利奥克山学院的教授。 Fassett在火山口北部和西部确定了两条通道,这些通道似乎已经供水。这些水最终超越了南侧的火山口墙,并通过第三个大通道流出。目前尚不清楚该系统活跃多久,但似乎在大约三十五亿至三十八亿年前已经枯竭。

每个火山口的入口通道都有一个三角形沉积物,沉积物由水携带沉积在湖中。 2008年,另一位前加州理工学院布朗研究生,现任加州理工学院教授的Bethany Ehlmann表示,这些风机矿床充满了粘土矿物 - 这是水变化的明显迹象。然而,这些矿物的形成究竟是如何形成的问题仍然存在。矿物是在湖中形成的,还是在别处形成并被运输到湖中?

这是Goudge和他的同事想要回答的问题。

为此,Goudge从美国宇航局的CTX仪器上收集高分辨率轨道图像,并将它们与来自美国宇航局火星侦察轨道器上的火星紧凑型侦察成像光谱仪(CRISM)的数据结合起来。使用这两个来源,Goudge将整个Jezero火山口古湖泊系统的详细地质和矿物学地图放在一起。

该地图显示,每个风机矿床都有其自己独特的矿物标志,与它所源自的分水岭的标志相匹配。 Goudge说:“这是一个很好的迹象,表明流域内形成的矿物然后被运送到湖中。

矿物的形成和运输似乎已经分离了相当长的时间。流域图的绘制显示出位于水合矿物顶部的年轻岩石层。火山口的入口通道穿过那层新的岩石。这意味着在矿物层形成之后,雕刻通道的水必须流动良好。

“它意味着实际上有两个与水有关的活动时期,”Goudge说。 “早期的情节形成了流域内的蚀变矿物,然后一段时间后,你有地表水活动,将矿物运输到湖中。在这个地方,这两件事似乎没有遗传关系。“

这一发现可以揭示火星早期的水情故事。很显然,火​​星曾经比现在更潮湿,但目前尚不清楚火星气候是否足够温暖,足以长时间维持地表的液态水。一些研究人员提出,如果火星早期的气候很冷,火星上的化学蚀变可能主要是由于地表地壳较温暖的水渗透驱动的。在一段时间之后,地表活动时间过了一段时间后,表面上的水脉 - 可能来自融雪或降雨 - 在瞬间温暖的温度期间。第二轮事件主要是由于火星表面的机械侵蚀造成的。

研究人员说,Jezero的事件似乎与该想法一致。

Jezero火山口记录两个独立水事件的历史使得它成为未来研究的有趣目标。事实上,Jezero在NASA的“火星2020”号探测器可能的着陆点名单上名列前茅。如果生命出现在两个与水有关的事件中,那么Jezero可能已经保存了它的迹象。

Goudge说:“地球上的河流和湖泊沉积物是生物特征中最好的保存物。 “在Jezero,你从这个巨大的分水岭收集所有这些材料并倾倒到一个地方。因此,如果流域内可能存在生物或有机物质,那么您可能会将其中一部分运往盆地。“

这项新的研究表明,从第二次事件中站在湖中的水似乎并没有对岩石进行任何化学改变。这有助于证实以前的研究人员怀疑过的事实:Jezero充满了几乎中性pH值的相当淡水 - 使其成为一种潜在的适宜居住环境。

美国宇航局去年5月举办了一个研讨会,开始为2020年流动站选址。 Goudge和他的同事们为Jezero做了一个演讲,并且出席的科学家们将它列为五大登陆网站候选人之一。选择过程还有几轮,Goudge希望Jezero会继续争夺。

“我们认为Jezero有一个非常有趣的故事,”Goudge说。 “这将是一个很好玩的地方。”

Goudge的论文合着者是来自霍利奥克山的布朗教授Jack Mustard和James W. Head,Caleb Fassett以及布朗研究助理Sandra Wiseman。

出版物:T.A. Goudge等人,“评估火星Jezero Crater Paleolake系统的流域和扇沉积物的矿物学”,“地球物理研究杂志:行星”,2015年; DOI:10.1002 / 2014JE004782

资料来源:布朗大学

图片:NASA / MSSS / ASU / GSFC; NASA / MSSS