Eine rätselhafte Gesteinsschicht im Gale-Krater des Mars wartet auf Messungen durch den Curiosity-Rover

Der Markierungshorizont (gelber Pfeil) ist dunkler, glatter und härter als das ihn umgebende sulfathaltige Gestein. Das HiRISE-Bild wurde zu einer perspektivischen Ansicht eines Digital Terrain Model (DTM) zusammengeführt, die ungefähr 1 Kilometer Topographie über Mount Sharp zeigt. Das Bild weist eine dreifache vertikale Überhöhung auf. Bildnachweis: NASA/Universität von Arizona.

Wissenschaftler untersuchen die Sedimente im Gale-Krater des Mars seit vielen Jahren mit orbitalen Datensätzen, aber dank des Curiosity-Rover, der über diese Ablagerungen fährt, können wir auch Beobachtungen aus nächster Nähe und detaillierte Messungen der Gesteine ​​​​erhalten, ähnlich wie bei Feldarbeiten von Geologen auf der Erde.

Ein neues Papier unter der Leitung von Catherine Weitz, Senior Scientist des Planetary Science Institute, wirft einen neuen Blick auf ein rätselhaftes Merkmal, das in Orbitaldaten von Mount Sharp, einem 5,5 Kilometer hohen Hügel im Gale-Krater, zu sehen ist: eine dunklere, stärkere, flachere, glatte Gesteinsschicht oder Verwitterungshorizont, der sich von den sulfathaltigen Gesteinen, in denen er vorkommt, abhebt. Da der dunklere Horizont in Orbitaldaten von den umgebenden helleren sulfathaltigen Gesteinen unterschieden werden kann, kann er über einen Großteil des Mount Sharp verfolgt werden und markiert einen bestimmten Zeitraum innerhalb des Kraters, weshalb er als “Marker” bezeichnet wird Horizont.”

Der Markierungshorizont scheint entweder eine oder mehrere Gesteinsschichten oder eine Verwitterungszone mit einem anderen Erscheinungsbild als die sulfathaltigen Gesteine ​​zu sein, in denen sie vorkommt. Auch auf der Erde gibt es Markierungshorizonte, wobei Vulkanasche ein häufiger Markierungshorizont ist, da sie sich von den umgebenden Sedimenten unterscheiden kann und über variable Landschaften verfolgt werden kann. Geologen können Markierungshorizonte als zeitstratigraphische Merkmale verwenden, was bedeutet, dass sich der Markierungshorizont während eines einzelnen Ereignisses oder eines bestimmten Zeitraums gebildet hat, sodass wir durch die Verfolgung des Markierungshorizonts über große Gebiete immer wissen können, welche Gesteine ​​​​entweder davor oder danach abgelagert wurden Stratigraphie.

„Irgendein Ereignis ereignete sich im Gale-Krater während der Ablagerung von sulfathaltigen Sedimenten, die zu einer anderen Art von Gesteinseinheit führten kurze Zeit, wie eine trockenere Periode, oder vielleicht ein regionales Ereignis wie ein explosiver Ausbruch eines nahe gelegenen Vulkans, der Asche auf einem großen Gebiet ablagerte, einschließlich des Gale-Kraters”, sagte Weitz.

Rätselhafte Gesteinsschicht im Gale-Krater des Mars wartet auf Messungen durch den Curiosity Rover
Context Camera (CTX)-Mosaik von Mount Sharp (Mitte) im Gale-Krater mit Aufnahmen des Markierungshorizonts in Rot. Um das CTX-Mosaik herum befinden sich Teilmengen von HiRISE-verbesserten Farbbildern des Markierungshorizonts (m), die in ganz Mount Sharp aufgenommen wurden, wobei blaue Pfeile die ungefähren Positionen zeigen, an denen jede Teilmenge in Mount Sharp vorkommt. Der gelbe Maßstabsbalken in jedem Teilbild beträgt 50 Meter. Auf jedes Teilbild wurde eine andere Dehnung angewendet, sodass die Farben zwischen den Bildern nicht vergleichbar sind. Quelle: NASA/MSSS/Universität von Arizona

„Wir haben Umlaufbahndaten verwendet, die von den Instrumenten High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), Context Camera (CTX) und Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) auf dem Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) gesammelt wurden, um zu kartieren, wo dieser Markierungshorizont auftritt Wir haben festgestellt, dass der Markierungshorizont in seiner Höhe um 1,6 Kilometer über Mount Sharp variiert, dass er zwischen 1 und 5 Grad vom Zentrum des Gale-Kraters weg abfällt und eine ähnliche mafische Zusammensetzung aufweist zu anderen basaltischen Materialien, einschließlich äolischem Sand”, sagte Weitz, Hauptautor von “Orbital Observations of a Marker Horizon at Gale Crater”, das im erscheint Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Planeten.

„Wir haben mehrere verschiedene Bildungsmechanismen für den Markierungshorizont untersucht. Er könnte aus den gleichen Materialien bestehen wie die sulfathaltigen Gesteine ​​darüber und darunter, wurde aber entweder während der Bildung oder später durch Wasser, das Mineralien zu Zement transportiert, härter und widerstandsfähiger gegen Erosion it. Der Markierungshorizont könnte auch eine Sandstein- oder Lag-Ablagerung sein, die sich gebildet hat, als es im Gale-Krater trockener war im Vergleich zur Bildung der Sulfate. Eine andere Möglichkeit ist, dass der Horizont Vulkanasche enthält, die abgelagert wurde, als ein nahe gelegener Vulkan Asche explosionsartig in den Krater ausbrach Marsatmosphäre, die später verhärtet wurde. All diese potenziellen Ursprünge erfordern das Vorhandensein von zumindest etwas Wasser, um eine Zementierung zu verursachen, die den Horizont verhärtete”, sagte Weitz. „Unsere orbitalen Beobachtungen sprechen derzeit für einen Ursprung aus induriertem Sulfat oder Vulkanasche, aber wir müssen warten, bis der Rover Curiosity in den kommenden Monaten den Horizont erreicht, bevor wir bestimmen können, welcher Ursprung am plausibelsten ist.“

Genauere Beobachtungen werden es den Wissenschaftlern ermöglichen, besser zu verstehen, warum der Markierungshorizont so anders aussieht als die nahe gelegenen Sulfataufschlüsse. „Wir haben das Glück, dass der Curiosity-Rover plant, in den kommenden Monaten den Markierungshorizont zu erreichen, während er den Mount Sharp durch die sulfathaltigen Felsen durchquert und wertvolle Bodenmessungen liefert, die zur Bewertung der verschiedenen Ursprungsszenarien verwendet werden können. Derzeit die Curiosity Rover ist etwa 700 Meter vom Markierungshorizont entfernt und überquert den Greenheugh-Giebel zur Ton-Sulfat-Übergangsregion.Die Exploration des Markierungshorizonts durch Curiosity wird detaillierte Analysen der sedimentologischen Eigenschaften ermöglichen, einschließlich Korngrößen, Diskordanzen, inneren Strukturen und Texturen und chemische Zusammensetzung”, sagte Weitz, Co-Forscher an der HiRISE-Kamera und Mitglied des Wissenschaftsteams am Curiosity-Rover.

„Diese In-situ-Beobachtungen und -Messungen, die Curiosity durchführen kann, sind entscheidend, um zwischen den mehreren vorgeschlagenen Entstehungsszenarien zu unterscheiden. Natürlich kann uns der Mars einen Curveball zuwerfen, und es könnte sich herausstellen, dass der Ursprung des Markierungshorizonts das Ergebnis von etwas sein könnte, das wir haben aus den orbitalen Datensätzen nicht erwartet”, sagte Weitz. „Nur wenn Curiosity seine eigene Untersuchung des Markierungshorizonts beginnt, werden die Daten ausreichen, um hoffentlich den Ursprung dieses rätselhaften Markierungshorizonts zu entschlüsseln und uns dabei zu helfen, die faszinierende Sedimentgeschichte des Gale-Kraters besser zu verstehen.“



Source: Phys.org – latest science and technology news stories by phys.org.

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