Геология LSU и Геофизика получают высшее образование, исследователь Давид Суско привел исследование с коллегами в LSU включая его советника Сунити Карунатиллаке, Университет Rahuna на Шри-Ланке, Института SETI, Технологического института штата Джорджия, НАСА Эймс и Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie во Франции.Они нашли, что необычная химия потоков лавы вокруг элизиума согласовывается с основными магматическими процессами, такова как разнородная мантия ниже поверхности Марса или веса лежащей вулканической горы, вызывающей различные слои мантии таять при различных температурах, когда они повышаются до поверхности со временем.
Элизиум – гигантский вулканический комплекс на Марсе, втором по величине позади Олимпийского Монса. Для масштаба это повышается до дважды высоты Горы Эверест Земли, или приблизительно 16 километров. Геологически, однако, элизиум больше похож на Нагорье Тибести Земли в Чаде, Эми-Куси, в частности, чем Эверест. Это сравнение основано на изображениях региона от Камеры Орбитального аппарата Марса или MOC, на борту Марса Глобальный Инспектор, или MGS, Миссия.
Элизиум также уникален среди марсианских вулканов. Это изолировано в северной низменности планеты, тогда как большинство других вулканических комплексов на группе Марса в древней южной горной местности. У элизиума также есть участки потоков лавы, которые удивительно молоды для планеты, которую часто рассматривают геологически тихой.
«Большинство вулканических особенностей, на которые мы смотрим на Марсе, находится в ряде 3-4 миллиардов лет», сказал Суско. «Есть некоторые участки потоков лавы на элизиуме, который нам оцениваем, чтобы быть 3-4 миллиона лет, таким образом, три моложе порядка величины. В геологических временных рамках, 3 миллиона лет назад похож вчера».
На самом деле вулканы элизиума гипотетически могли все еще извергаться, Суско сказал, хотя дальнейшее исследование необходимо, чтобы подтвердить это. «По крайней мере, мы еще не можем исключить действующие вулканы на Марсе», сказал Суско. «Который является очень захватывающим».Работа Суско в особенности показывает, что состав вулканов на Марсе может развиться по их вулканической истории. В более раннем исследовании во главе с Karunatillake, доцентом в Отделе LSU Геологии и Геофизики, исследователи в Планетарной Научной лаборатории LSU или PSL, нашли, что конкретные области элизиума и окружающие мелкие недра Марса геохимическим образом аномальные, странные даже относительно других вулканических регионов на Марсе. Они исчерпаны в радиоактивном тории элементов и калии.
Элизиум – одна только из двух огненных областей на Марсе, где исследователи нашли такие низкие уровни этих элементов до сих пор.«Поскольку торий и калий радиоактивны, они – некоторые самые надежные геохимические подписи, которые мы имеем на Марсе», сказал Суско. «Они действуют как маяки, испускающие их собственные гамма фотоны. Эти элементы также часто пара в вулканических параметрах настройки на Земле».
В их новой статье Суско и коллеги начали соединять геологическую историю элизиума, экспансивный вулканический регион на Марсе характеризовал странной химией. Они стремились раскрыть, почему некоторые потоки лавы элизиума так геохимическим образом необычны, или почему у них есть такие низкие уровни тория и калия. Это, потому что, как другие исследователи подозревали, ледники, расположенные в этом регионе давно, изменили поверхностную химию посредством водных процессов?
Или это, потому что эти потоки лавы явились результатом различных частей мантии Марса, чем другие извержения вулканов на Марсе?Возможно, мантия изменялась со временем, означая, что более свежие потоки извержения вулкана отличаются химически от более старых. Если так, Суско мог использовать геохимические свойства элизиума учиться, как оптовая мантия Марса развилась за геологическое время с важным пониманием для будущих миссий на Марс.
Понимание эволюционной истории мантии Марса могло помочь исследователям получить лучшее понимание того, какие виды ценных руд и других материалов могли быть найдены в корке, а также могли ли бы вулканические опасности неожиданно угрожать человеческим миссиям на Марс в ближайшем будущем. У мантии Марса, вероятно, есть совсем другая история, чем мантия Земли, потому что тектоника плит на Земле отсутствует на Марсе, насколько исследователи знают. История оптового интерьера красной планеты также остается тайной.Суско и коллеги в LSU проанализировали геохимические и поверхностные данные о морфологии из элизиума, используя инструменты на борту Приключенческого Орбитального аппарата Марса НАСА (2001) и ударили Орбитальный аппарат Разведки (2006).
Они должны были составлять пыль, что поверхность Марса одеял после сильных песчаных бурь, чтобы удостовериться, что мелкая химия недр на самом деле отразила огненный материал элизиума а не лежащую пыль.Посредством подсчета кратера исследователи нашли различия в возрасте между северо-западом и юго-восточными областями элизиума – приблизительно 850 миллионов лет различия. Они также нашли, что младшие юго-восточные регионы геохимическим образом отличаются от более старых регионов, и что эти различия на самом деле касаются огненных процессов, не вторичных процессов как взаимодействие воды или льда с поверхностью элизиума в прошлом.
«Мы решили, что, в то время как, возможно, была вода в этой области в прошлом, геохимические свойства в главном метре всюду по этой вулканической области показательны из огненных процессов», сказал Суско. «Мы думаем, что уровни тория и калия здесь исчерпывались со временем из-за извержений вулканов более чем миллиарды лет. Радиоактивные элементы были первыми, чтобы войти в ранние извержения.
Мы видим изменения в химии мантии со временем».«Долговечные вулканические системы с изменяющимися составами магмы распространены на Земле, но появляющаяся история на Марсе», сказал Джеймс Рей, соавтор исследования и адъюнкт-профессор в Школе наук о земле и атмосфере в Технологическом институте Джорджии.Wray привел исследование 2013 года, которое привело доказательство для эволюции магмы в различном марсианском вулкане, Главный Syrtis, в форме необычных полезных ископаемых.
Но такие полезные ископаемые могли происходить в поверхности Марса и видимы только на редких беспыльных вулканах.«В Elysium мы действительно видим, что оптовая химия изменяется со временем, используя технику, которая могла потенциально открыть магматическую историю еще многих регионов через Марс», сказал он.Суско размышляет, что самый вес потоков лавы элизиума, которые составляют вулканическую область в шесть раз выше и почти в четыре раза шире, чем ее морфологическая сестра на Земле, Эми-Куси, заставил различные глубины мантии Марса таять при различных температурах. В различных областях элизиума потоки лавы, возможно, прибыли из различных частей мантии.
Видя химические различия в различных областях элизиума, Суско и коллеги пришли к заключению, что мантия Марса могла бы быть разнородной с различными составами в различных областях, или что это может быть стратифицировано ниже элизиума.В целом, результаты Суско указывают, что Марс – намного более геологически сложное тело, чем первоначально мысль, возможно из-за различных эффектов погрузки на мантию, вызванную весом гигантских вулканов.«Это более подобно Земле, чем подобный луне», сказал Суско. «Луна сокращена и суха.
Это часто испытывает недостаток во вторичных полезных ископаемых, которые происходят на Земле из-за выветривания и огненно-водных взаимодействий. В течение многих десятилетий это также, как мы предположили Марс, как безжизненный камень, полный кратеров со многими длинными бездействующими вулканами. У нас был очень простой вид на красную планету. Но чем больше мы смотрим на Марс, тем менее подобный луне это становится.
Мы обнаруживаем больше разнообразия в горных типах и геохимических составах, как замечено через пересечение марсохода Curiosity в кратере Гейла, и более потенциальные для жизнеспособного использования ресурса и возможности выдержать народонаселение на Марсе. Намного легче выжить на сложном планетарном теле, имеющем полезные ископаемые сложной геологии, чем на более простом теле как луна или астероиды».
Суско планирует продолжить разъяснять геологические процессы, которые вызывают странную химию, найденную вокруг элизиума. В будущем он изучит эти химические аномалии посредством вычислительных моделирований, чтобы определить, если воссоздание давлений в мантии Марса, вызванной весом гигантских вулканов, могло затронуть мантию, тающую, чтобы привести к типу химии, наблюдаемой в элизиуме.