Một đặc điểm kỳ lạ trên bề mặt Sao Hỏa đã khiến các nhà khoa học đoán về nguồn gốc của nó. Nó có một lớp bề mặt của một khoáng chất phổ biến hơn trong nội thất của các hành tinh. Một nghiên cứu mới cho thấy khoáng chất bên trong này có lẽ đã được đưa lên bề mặt bởi một ngọn núi lửa nổ cổ đại.
Nili Fossae nằm ở vùng Syrtis Major trên Sao Hỏa. Nó ở gần Isidis Planitia, một đồng bằng rộng lớn bên trong một lưu vực tác động trên Sao Hỏa. Nili Fossae rất thú vị vì các mỏ khoáng sản trong khu vực, và những gì các mỏ đó cho chúng ta biết về sao Hỏa. Cụ thể, nó chứa một lượng lớn khoáng chất olivin, thường được tìm thấy trong phần bên trong của các hành tinh.
Câu hỏi mà nghiên cứu này đã cố gắng trả lời là làm thế nào mà olivine tìm được đường lên bề mặt?
Olivin bên trong
Olivin tự nó không phải là hiếm hoặc đáng chú ý. Trên thực tế, nó là thành phần chính của lớp phủ Trái đất. Nó cũng không hiếm trên sao Hỏa. Từ olivine thực sự bao gồm một nhóm các khoáng chất rất giống nhau. Đối với một người, họ có màu xanh lục, điều này giải thích cho ô liu lừng trong olivine.
Họ đã tìm thấy trong đá lửa, cơ bản là làm lạnh, dung nham hóa rắn.
Với ý nghĩ đó, tiêu đề cho bài viết này có vẻ khá rõ ràng. Tất nhiên, khoản tiền gửi olivine này đến từ một ngọn núi lửa. Làm thế nào khác nó có thể đã nổi lên bề mặt từ lớp phủ? Nhưng khoa học là tất cả về các chi tiết. Khi nào, chính xác, trong lịch sử sao Hỏa, loại olivin này được gửi bởi một ngọn núi lửa? Trong bối cảnh nào nó đã xảy ra, và nó là một phần của các sự kiện lớn hơn hình thành sao Hỏa? Những loại sự kiện núi lửa đã tạo ra nó?
Những câu hỏi đó, và kích thước của tiền gửi olivine trong câu hỏi, là những gì làm cho nghiên cứu này thú vị.
Nghiên cứu đến từ Đại học Brown, ở Providence, Rhode Island. Các tác giả là sinh viên tốt nghiệp Christopher Kremer và Michael Bramble, và Giáo sư John Mustard, từ Khoa Khoa học Trái đất, Môi trường và Hành tinh của Đại học Brown. Bài báo có tên là Một loại tiền gửi tro giàu olivine trên Mars Mars và được công bố trên tạp chí Geology.
Khoáng sản
Có tồn tại một loại người cực kỳ quan tâm đến khoáng sản. Khác xa với một nỗi ám ảnh bất thường, chống đối xã hội được theo đuổi ở một góc xa của khuôn viên trường đại học, nghiên cứu về khoáng sản là một khối xây dựng của khoa học hành tinh. Không có sự hiểu biết về khoáng sản, chúng ta không có hy vọng chắp nối lịch sử Trái đất. Chúng ta cũng sẽ không biết gì về tất cả các hành tinh khác trong Hệ Mặt trời của chúng ta, và về các tiểu hành tinh và thiên thạch nữa.
Khi nói đến sao Hỏa, tầm quan trọng của việc hiểu về khoáng sản không thể được nhấn mạnh quá mức. Các loại khoáng sản chúng ta thấy, nơi chúng ta nhìn thấy chúng và cách chúng đến đó, đều là những manh mối để hiểu về Sao Hỏa. Và khi các nhà khoa học phát hiện ra một mỏ khoáng sản bất thường ở đó, họ muốn biết làm thế nào nó đến được đó.
Câu đố ghép hình sao Hỏa
Sao Hỏa là một trò chơi ghép hình. Chúng tôi không thể hoàn thành nó, nhưng từng mảnh chúng tôi bắt đầu hiểu lịch sử của hành tinh đó. Cụ thể, chúng tôi muốn biết liệu nó đã từng có thể ở được chưa, và liệu nó có thể là ngôi nhà của một cuộc sống vi mô hay không. Những câu hỏi đó có thể thực sự được trả lời trực tiếp: chúng phải được tiết lộ bằng cách hoàn thành trò chơi ghép hình sao Hỏa.
Khoản tiền gửi bất thường này của olivine là một trong những mảnh ghép của câu đố.
Tiền gửi olivine này được phát hiện lần đầu tiên vào năm 2003 và được trình bày trong một bài báo trên Science. Bài báo đó đã công bố việc phát hiện ra một khu vực rộng 30.000 km2 với khoảng 30% olivin.
Khu vực này là đáng chú ý cho sự hình thành địa chất của nó. Nó là một khu vực của những gì được gọi là Grabens. Grabens là các thung lũng với các lối thoát sắc nét ở cả hai bên, gây ra bởi sự dịch chuyển xuống của các khối đất.
Trong bài báo ban đầu đó, các tác giả cho rằng, lỗi sau tác động của khu vực này đã làm lộ ra các lớp dưới bề mặt giàu olivine. Trong những năm qua, các nhà nghiên cứu khác đã đưa ra những lời giải thích có thể khác. Một số đã đề nghị dòng dung nham tràn đầy. Những người khác cho rằng olivine đã được nạo vét bởi một tác động lớn. Có lẽ tác động tương tự đã tạo ra lưu vực Isidis khổng lồ nơi đặt tiền gửi.
Nghiên cứu mới này nói rằng olivin đã được lắng đọng bởi núi lửa nổ.
Vụ nổ núi lửa
Đối với hầu hết chúng ta, một ngọn núi lửa là một ngọn núi lửa. Nhưng có nhiều loại khác nhau. Một loại được gọi là núi lửa nổ.
Đây là một trong những bằng chứng hữu hình nhất cho ý tưởng rằng núi lửa bùng nổ phổ biến hơn trên sao Hỏa, ông Christopher Kremer, một sinh viên tốt nghiệp tại Đại học Brown, người đứng đầu công trình cho biết.
Núi lửa nổ xảy ra khi magma chứa khí hòa tan như hơi nước. Khí hòa tan đó tạo ra rất nhiều áp lực trong magma, và khi tảng đá trên cao có thể chịu được áp lực, nó sẽ phát nổ. Vụ nổ đó gửi một lượng lớn tro và dung nham bốc lửa vào không khí.
Vì núi lửa nổ cần hơi nước, các nhà khoa học nghĩ rằng loại vụ nổ núi lửa này đã xảy ra sớm trong cuộc sống trên sao Hỏa, khi có nhiều nước xung quanh. Theo thời gian, Sao Hỏa mất nước và hoạt động của núi lửa sẽ ít bùng nổ hơn. Nó sẽ được thay thế bằng thứ mà người ta gọi là núi lửa phun trào, nhẹ nhàng hơn và khiến dung nham chảy qua bề mặt, thay vì nổ tung trong không khí.
Theo Kremer, có rất nhiều bằng chứng cho giai đoạn núi lửa tràn đầy này trong lịch sử sao Hỏa, trong khi bằng chứng cho giai đoạn nổ trước đó không dễ dàng phát hiện ra, đặc biệt là với các thiết bị quỹ đạo.
Hiểu về tầm quan trọng của núi lửa bùng nổ trên sao Hỏa ban đầu, điều quan trọng cuối cùng là hiểu được ngân sách nước ở magma sao Hỏa, sự phong phú của nước ngầm và độ dày của khí quyển, ông Kremer nói.
Mắt quỹ đạo trên sao Hỏa
Cho đến nay, tất cả các nhà khoa học phải nghiên cứu khoản tiền gửi này với các công cụ quỹ đạo. Kremer và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng các hình ảnh có độ phân giải cao từ Tàu quỹ đạo Trinh sát Sao Hỏa (MRO) của NASA để nghiên cứu chi tiết địa chất của khu vực. Như Kremer đã nói trong một thông cáo báo chí, họ đã thực hiện một chiến thuật khác khi nghiên cứu khu vực.
Công việc này đã khởi hành một cách có phương pháp từ những gì những người khác đã làm bằng cách nhìn vào hình dạng vật lý của các địa hình được cấu tạo từ nền tảng này, ông Kr Kr nói. Những gì thuộc về hình học, độ dày và định hướng của các lớp tạo nên nó. Chúng tôi thấy rằng giải thích núi lửa bùng nổ và giải thích về sự sụp đổ đánh dấu vào tất cả các ô bên phải, trong khi tất cả các ý tưởng thay thế cho khoản tiền gửi này có thể không đồng ý ở một số khía cạnh quan trọng với những gì chúng tôi quan sát được từ quỹ đạo.
Một trong những điều khác biệt sự lắng đọng này với các khu vực dòng dung nham tràn đầy khác là sự phân bố dung nham. Trong khi một dòng chảy cơ bản sẽ lan rộng đá lỏng trên bề mặt, nơi nó sẽ bơi ở những vùng trũng thấp, lớp trầm tích này nằm trong các lớp dài liên tục trên các thung lũng, miệng núi lửa, đồi núi và các đặc điểm khác. Theo Kremer, điều đó phù hợp hơn nhiều với tro lắng từ vụ phun trào nổ so với dòng dung nham.
Các khoản tiền gửi liên tục cũng loại trừ các kịch bản tác động quá. Tác động Isidis tạo ra Lưu vực Isidis không thể tạo ra một lớp tro đồng nhất như vậy. Ngoài ra, tro được lắng đọng bên trên một số tính năng được tạo ra bởi tác động của Isidis.
Điều kiện của chính olivin cũng loại trừ kịch bản tác động. Các olivin cho thấy bằng chứng của việc tiếp xúc lâu dài và rộng rãi với nước. Olivine đã bị thay đổi bởi sự tiếp xúc đó, nhiều hơn so với các olivin khác trên Sao Hỏa. Các tác giả nói rằng chỉ có ý nghĩa của olivin này là do tro rơi, vì tro xốp hơn nhiều so với các loại đá khác, và sẽ cho phép nước tiếp xúc với olivin.
Một chiếc Rover có thể giải câu đố?
Nó rất khó để hoàn toàn chắc chắn về một cái gì đó mà bạn chỉ có thể nghiên cứu từ quỹ đạo. May mắn thay, một rover đang đi theo cách đó.
Vào năm 2020, NASA Rover Mars 2020 rover sẽ được phóng lên đường tới Sao Hỏa. Địa điểm của nó? Miệng núi lửa Jezero, nằm trong mỏ olivine. Có những khu vực tiếp xúc với olivine có thể tiếp cận được với người đi lang thang, và dường như chắc chắn rằng người đi đường 2020 sẽ nghiên cứu về nó.
Một vài điều thú vị là chúng tôi sẽ thấy rất sớm nếu tôi đúng hay sai, Kr Kr nói. Càng vì thế mà Lôi có một chút suy nhược thần kinh, nhưng nếu nó không phải là một sự sụp đổ, thì nó có lẽ sẽ là một cái gì đó xa lạ. Điều đó thật vui nếu không phải như vậy.
Một trong những khám phá hàng đầu của Sao Hỏa 2020 10 sẽ khám phá ra đơn vị mang olivine này là gì, ông Mustard, cố vấn của Kremer, cho biết. Một vài thứ mà mọi người sẽ viết và nói về nó trong một thời gian dài.
Một khi chúng ta biết mảnh ghép olivine này phù hợp như thế nào, chúng ta sẽ biết điều gì đó về kỷ nguyên của núi lửa bùng nổ trên Sao Hỏa. Bằng cách mở rộng, chúng tôi sẽ biết một vài điều về nước sao Hỏa cổ đại. Bằng cách mở rộng từ đó, chúng tôi sẽ biết một số điều về bầu không khí sao Hỏa cổ đại. Từ đó, chúng tôi sẽ biết điều gì đó về khả năng cư trú của sao Hỏa.
Câu đố Aren vui?
