Минералогия Марса - Mineralogy of Mars

Минералогии Марса представляет собой химический состав горных пород и почв , которые охватывают поверхность Марса . Различные орбитальные аппараты использовали спектроскопические методы для идентификации некоторых минералов . В планетарном спускаемых проводил конкретный химический анализ из почвы в горных породах для дальнейшей идентификации и подтверждения присутствия других минералов. Единственные образцы марсианских горных пород, которые есть на Земле, имеют форму метеоритов . Элементный и атмосферный состав, а также планетные условия важны для понимания того, какие минералы могут быть образованы из этих основных частей.

Минеральный состав

Геология поверхности Марса находится где-то между базальтовыми и андезитовыми породами на Земле. Это привело к образованию минералов, подобных тем, что встречаются на Земле. Присутствие оксида железа придает поверхности цвет «ржавчины», который ассоциируется с Марсом, Красной планетой. Присутствие перхлората в больших количествах приводит к образованию сильнозасоленных почв , из которых может образовываться жидкая вода. Химическое преобразование марсианских пород в карбонатные и филлосиликатные минералы произошло раньше в истории Марса, когда вода присутствовала в больших количествах. Орбитальные инструменты и Ландерс не только идентифицировали новые минералы, но в некоторых случаях также подтвердили присутствие минералов, обнаруженных другими.

Филлосиликаты

• Каолинит ( Al
  2Si
  2О
  5(ОЙ)
  4}
• Монтмориллонит ( (Na, Ca)
  0,33(Al, Mg)
  2(Si
  4О
  10)(ОЙ)
  2· N H
  2O )
• Слюда ( X
  ₂Y
  _4–6Z
  ₈О
  ₂₀(ОН, Ф)
  ₄)
• Змеиный ( (Mg, Fe)
  3Si
  2О
  5(ОЙ)
  4)

Кислые минералы

• Кварц ( SiO
  2)
• Полевой шпат ( KAlSi
  ₃О
  ₈ - NaAlSi
  ₃О
  ₈ - CaAl
  ₂Si
  ₂О
  ₈)
• Маскелинит

Соли

• Гипс ( CaSO
  4· 2H ₂ O )
• Перхлорат ( ClO ^4- )

Карбонаты (богатые кальцием)

• Икайте ( CaCO
  3· 6H ₂ O )
• Арагонит ( CaCO
  3)
• Анкерит ( Ca (Fe, Mg, Mn) (CO
  3)
  2)

Сульфаты (богатые Ca / Mg)

• Ярозит ( KFe(III)
  
  3(ОЙ)
  6(ТАК
  4)
  2)
• Другое неопределенное

Основные минералы

• Оливин ( Mg, Fe)
  2SiO
  4)
• Пироксен ( XY (Si, Al)
  2О
  6)
• Авгит ( (Ca, Na) (Mg, Fe, Al) (Si, Al)
  2О
  6)
• Пигеонит ( (Ca, Mg, Fe) (Mg, Fe) Si
  2О
  6)
• Клинопироксен

Оксиды железа

• Гематит ( Fe
  2О
  3)
• Магнетит ( Fe
  3О
  4)
• Ильменит ( FeTiO
  3)

Орбитальные инструменты

Орбитальные аппараты, отправленные на Марс, предоставляли данные о геологии поверхности в основном с помощью спектроскопии . Эти данные используются для определения возможных минералов на поверхности и типов инструментов, которые понадобятся Ландерсу, чтобы сузить круг этих минералов.

Mars Global Surveyor

Запущенный в 1996 году, он использовал орбитальную камеру Марса (MOC), орбитальный лазерный высотомер Марса и термоэмиссионный спектрометр для определения слоев на поверхности, наличия поверхностного льда и минерального гематита. Присутствие льда на поверхности важно для понимания того, почему определенные водные минералы находятся на Марсе.

Марс Одиссея

Запущенный в 2001 году, хотя в нем было несколько инструментов, только система тепловизионного изображения была разработана для изучения минералов. Это позволило обнаружить кварц, оливин и гематит.

Марс Экспресс

Запущенный в 2003 году минералогический картографический спектрометр в видимой и инфракрасной области спектра (OMEGA) наблюдал за монтмориллонитом и локализованными минералами филлосиликата.

Марсианский разведывательный орбитальный аппарат

Запущенный в 2005 году этот орбитальный аппарат имел несколько приборов, которые обнаружили, что в минералогии преобладают основные минералы, такие как оливин, слюда, пироксен и смектитовые глины, такие как каолинит. HiRISE использовался при определении места посадки для Phoenix Lander . Используя CTX (камера) и инструменты CRISM, он смог найти минералы филлосиликатов, карбонатные минералы и оксиды. SHARAD был использован для обнаружения карбонатных слоев пыли.

Landers

На сегодняшний день единственный способ человечество проводить эксперименты на поверхности Марса - это отправлять к ней зонды. Успешные миссии позволяют проводить эксперименты, которые напрямую наблюдают за составом марсианской почвы и горных пород. Они являются ключом к проверке наших наблюдений за минералами, хотя в настоящее время они ограничены самой верхней частью поверхности.

Марсианский следопыт

Миссия марсохода по исследованию Марса

Запущенный в 2003 году , он содержал два отдельных роверов ровера Spirit и Opportunity ровера .

Spirit Один из его инструментов, мессбауэровский спектрометр (MIMOS II), был разработан для изучения железосодержащих минералов на Марсе. Он отвечает за определение наличия многих конкретных оксидов железа, которые придают планете красный цвет.

Возможности Используя Mini-TES, он смог обнаружить присутствие некоторых сульфатных минералов, богатых кальцием и магнием. Он также обнаружил полевой шпат, ярозит, пижонит, клинопироксен и маскелинит, а также обнаружил присутствие минералов, обнаруженных орбитальными аппаратами и другими марсоходами.

Феникс Лендер

Наиболее известный для посадки в полярных регионах, он несет лабораторию WCL ( Wet Chemistry Laboratory ), которая является частью набора инструментов MECA (Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer). Он отвечает за определение солей перхлората и различных катионов, таких как магний, натрий, кальций и калий. Наряду с TEGA он показал присутствие карбоната кальция и мельчайших следов метана . Из-за аналитических ограничений MECA Phoenix не смог определить минералы на основе серы, обнаруженные Opportunity.

Смотрите также

использованная литература