Новости химической науки > Химия Марса расскажет о том, как остывала Красная Планета

Исследователи из Франции заявляют, что химия вулканических пород Марса может предложить картину истории изменения температуры на этой планете. Исследователи заявляют, что результаты их исследований могут найти применение в качестве опорных точек для изучения эволюции других планет.

Дэвид Барату (David Baratoux) и Майкл Топли (Michael Toplis) из Университета Тулузы проанализировали данные, полученные с помощью гамма-спектрометра [gamma ray spectrometer (GRS)], находящегося на борту орбитального аппарата НАСА «Марс Одиссей. Изучение Марса с помощью GRS позволяет измерить содержание различных скалообразующих элементов на поверхности Марса и глубже изучить геологическую историю Красной Планеты.

Исследователи сконцентрировали свое исследование на трех элементах, локализованных в обладающих различным возрастом зонах вулканической активности Марса – они изучали содержание кремния, железа и тория. Хотя содержание тория в мантии Марса невелико, именно торий является хорошим стандартом, позволяющим определить, насколько значительно были расплавлены «внутренности» Марса. Торий представляет собой радиоактивный элемент, испускающий гамма-излучение, при увеличении температуры вследствие радиации торий не может оставаться «запертым» в твердых минеральных породах, и сравнительно легко дрейфует к поверхности.

Содержание SiO₂ (в массовых %) и тория (м.д.) для ряда участков поверхности Марса. Старые вулканические области обозначены голубым, молодые – красным. (Рисунок из Nature, 2011 DOI: 10.1038/nature09903)

Концентрация кремния в форме оксида (SiO₂) является хорошей мерой того, насколько глубоко проходило плавление планетарной коры, а концентрация железа используется для уточнения результатов, вычисленных на основе измерения содержания оксида кремния и тория.

Топли заявляет, что данные о химическо составе Марса могут быть конвертированы в давление и температура, по которым можно определить, насколько горяча в настоящее время мантия Марса. Более того, вычисленные значения давления и температуры позволяют определить, как происходило постепенное остывание Марса, а также могут быть использованы для моделирования геологической истории других железокаменных планет.

Исследователи оценили, что потенциальная температура – температура, которую бы имела мантия Марса, если бы она достигала поверхности без изменения энтальпии, для Марса составляет около 1400°C, что сравнимо с потенциальной температурой мантии Земли. Также исследователи обнаружили восьмидесятиградусное различие в потенциальных температурах молодых и старых вулканических областей Марса, предположив, что это понижение температуры соответствуем охлаждению Марса за период в два-три миллиарда лет.

Уильям Бойнтон (William Boynton), специалист по геохимии из Университета Аризоны отмечает, что работа исследователей из Тулузы представляет собой титанический труд, объединяющий геохимические данные с Марса с существующими геофизическими моделями, разработанными для Земли. Исследователям удалось сделать важный вывод о том, что остывание мантии Марса протекает несколько медленнее остывания мантии Земли.

Исследователи надеются изучить геохимию скальных пород Марса вне зон вулканической активности для дальнейшего изучения минералогии Красной Планеты.

Источник: Nature, 2011 DOI: 10.1038/nature09903

метки статьи: #аналитическая химия, #геохимия, #космохимия, #неорганическая химия