Гусев (марсианский кратер) - Википедия - Gusev (Martian crater)

Гусев
Кратер Гусева Эллипс приземления духа.jpg
Марсианский кратер Гусев, с Маадим Валлис пробираясь в это
ПланетаМарс
Область, крайЧетырехугольник эолиды
Координаты14 ° 30' ю.ш. 175 ° 24'E / 14,5 ° ю.ш. 175,4 ° в.д. / -14.5; 175.4Координаты: 14 ° 30' ю.ш. 175 ° 24'E / 14,5 ° ю.ш. 175,4 ° в.д. / -14.5; 175.4[1]
ЧетырехугольникЧетырехугольник эолиды
Диаметр166 км
ЭпонимМатвей Гусев
Орбитальный аппарат "Викинг 1" мозаика кратера Гусева и окрестностей, включая Маадим Валлис

Гусев это кратер на планете Марс и находится по адресу 14 ° 30' ю.ш. 175 ° 24'E / 14,5 ° ю.ш.175,4 ° в. / -14.5; 175.4 и находится в Четырехугольник эолиды. Кратер имеет диаметр около 166 километров и образовался примерно три-четыре миллиарда лет назад. Он был назван в честь русский астроном Матвей Гусев (1826–1866) в 1976 г.

До исследования кратера вездеходом Spirit Rover предполагалось, что кратер является древним дном озера с Маадим Валлис сливаясь в него, из вулканический происхождение или их комбинация. Эти интерпретации основывались на Викинг изображения орбитального аппарата, MOC образы ФЕМИДА тепловое картографирование и MOLA карта высот. Однако Spirit не нашел озерный отложения, вместо спирта нашли щелочной вулканические породы, включая оливиновый базальт, измельченный базальтовый обломки, лава, и пирокластические породы, но без центров извержений.[2][3]

Панорамное фото сделано Дух Марсоход 1 января 2006 года из кратера Гусев, глядя вверх по склону и через рыхлые песчаные отложения в темном поле, получившем название «Эльдорадо».

Совсем недавно спутниковые снимки показали следы пыльные дьяволы на этаже Гусева. В Дух Позже марсоход сфотографировал пылевых дьяволов с земли и, вероятно, во многом своей долговечностью обязан пылевым дьяволам, чистящим его солнечные батареи.

3 января 2004 г. Гусев стал местом высадки первого из НАСА два Марсоходы, названный Дух. Была надежда, что многочисленные более мелкие и более поздние кратеры в этом регионе обнажили осадочный материал ранних эпох, хотя поначалу этот регион разочаровал отсутствием доступных коренная порода для исследования на плоских лавовых равнинах кратера. В конце концов он прибыл в Columbia Hills однако, и скалы, исследованные в этом регионе, показали наличие небольшого количества соленой (соленой) воды, взаимодействующей с ними в древние времена,[4] хотя и не так сильно, как в Meridiani Planum, посадочная площадка для Дух's близнец Возможность. В 2009, Дух застрял в почве этого региона и в 2010 году отключился после суровой марсианской зимы. Гусев также считается потенциальной площадкой для посадки Марс 2020 вездеход.

Дух Открытие скал и полезных ископаемых марсохода на Марсе

Скалы на равнине Гусева - это разновидность базальт. Они содержат минералы оливин, пироксен, плагиоклаз, и магнетит, и они выглядят как вулканический базальт, поскольку они мелкозернистые с неправильными отверстиями (геологи сказали бы, что у них есть пузырьки и каверны).[5][6]Большая часть почвы на равнинах образовалась в результате разрушения местных пород. Достаточно высокий уровень никель были обнаружены в некоторых почвах; вероятно из метеориты.[7]Анализ показывает, что горные породы были слегка изменены крошечным количеством воды. Наружные покрытия и трещины внутри пород предполагают наличие минералов, отложившихся в воде, возможно бром соединения. Все камни содержат тонкий слой пыли и одну или несколько более твердых корок материала. Один тип можно стереть щеткой, а другой нужно стачивать Инструмент для истирания горных пород (КРЫСА).[8]

В Колумбия-Хиллз (Марс), некоторые из которых были изменены водой, но не очень водой.

Пыль в кратере Гусева такая же, как пыль на всей планете. Вся пыль оказалась магнитной. Более того, Дух нашел магнетизм был вызван минералом магнетит, особенно магнетит, содержащий элемент титан. Один магнит смог полностью отвести всю пыль, поэтому вся марсианская пыль считается магнитной.[9] Спектры пыли были похожи на спектры ярких низкоинерционных областей типа Фарсида и Аравия, которые были обнаружены орбитальными спутниками. Тонкий слой пыли толщиной менее одного миллиметра покрывает все поверхности. Что-то в нем содержит небольшое количество химически связанной воды.[10][11]

Равнины

Наблюдения за горными породами на равнинах показывают, что они содержат минералы пироксен, оливин, плагиоклаз и магнетит. Эти породы можно классифицировать по-разному. Количество и типы минералов делают эти породы примитивными базальтами, также называемыми пикритовыми базальтами. Скалы похожи на древние земные породы, называемые базальтовыми. коматииты. Скалы равнин также напоминают базальтовые. шерготиты, метеориты, пришедшие с Марса. Одна система классификации сравнивает количество щелочных элементов с количеством кремнезема на графике; в этой системе породы гусевской равнины лежат вблизи стыка базальтов, пикробазальт, и тефрит. Классификация Ирвина-Барагера называет их базальтами.[5]Камни равнины были очень незначительно изменены, вероятно, тонкими пленками воды, потому что они более мягкие и содержат прожилки светлого материала, которые могут быть соединениями брома, а также покрытия или корки. Считается, что небольшое количество воды могло попасть в трещины, вызвав процессы минерализации.[6][5] Покрытия на скалах могли образоваться, когда камни были погребены и взаимодействовали с тонкими пленками воды и пыли. Одним из признаков того, что они были изменены, было то, что эти камни было легче измельчать по сравнению с камнями того же типа, что и на Земле.

  • Первый цветной снимок из кратера Гусева. Породы оказались базальтовыми. Все было покрыто мелкой пылью, которая Дух определен был магнитным из-за минерала магнетита.

  • Разрез типичной породы с равнины кратера Гусева. Большинство камней содержат слой пыли и одно или несколько более твердых покрытий. Видны прожилки отложенных водой жил, а также кристаллы оливина. В жилах могут содержаться соли брома.

  • An приблизительный истинный цвет вид на скалу по прозвищу Адирондак, сделанный Дух's pancam

  • Изображение с цифровой камеры (из Дух's Pancam ) Адирондака после КРЫСА молоть (Дух'инструмент для шлифования камня)

Columbia Hills

Ученые обнаружили множество типов горных пород на холмах Колумбия и распределили их по шести различным категориям. Их шесть: Хлодвиг, Вишбон, Мир, Сторожевая башня, Бэкстей и Независимость. Они названы в честь известных рок в каждой группе. Их химический состав, измеренный APXS, значительно отличается друг от друга.[12] Что наиболее важно, все породы на холмах Колумбия показывают различную степень изменения из-за водных флюидов.[13] Они обогащены фосфором, серой, хлором и бромом, которые можно переносить в водных растворах. Скалы Колумбия-Хиллз содержат базальтовое стекло, а также разное количество оливина и сульфаты.[14][15] Содержание оливина обратно пропорционально количеству сульфатов. Это именно то, что ожидается, потому что вода разрушает оливин, но помогает производить сульфаты.

Группа Хлодвига особенно интересна тем, что Мессбауэровский спектрометр (МБ) обнаружено гетит в этом.[16] Гетит образуется только в присутствии воды, поэтому его открытие является первым прямым доказательством наличия воды в породах холмов Колумбия. Кроме того, спектры МБ в породах и обнажениях показали сильное снижение присутствия оливина,[14] хотя в этих породах, вероятно, когда-то было много оливина.[17] Оливин является маркером недостатка воды, поскольку он легко разлагается в присутствии воды. Обнаружен сульфат, для его образования нужна вода. Wishstone содержал много плагиоклаза, немного оливина и безводный (сульфат). Скалы мира показали сера и убедительные доказательства наличия связанной воды, поэтому подозреваются гидратированные сульфаты. В породах класса Сторожевой Башни отсутствует оливин, следовательно, они могли быть изменены водой. Класс Независимости показал некоторые признаки глины (возможно, монтмориллонит, входящий в группу смектита). Для образования глины требуется довольно длительное воздействие воды. Один тип почвы, называемый Пасо Роблес, из Колумбийских холмов, может быть отложением испарений, потому что он содержит большое количество серы. фосфор, кальций, и утюг.[18] Кроме того, МБ обнаружил, что большая часть железа в почве Пасо Роблес была окисленной, Fe+++ форма, что произошло бы, если бы вода присутствовала.[10]

К середине шестилетней миссии (миссии, которая должна была длиться всего 90 дней), большое количество чистого кремнезем были обнаружены в почве. Кремнезем мог образоваться в результате взаимодействия почвы с парами кислоты, образовавшимися в результате вулканической активности в присутствии воды или из воды в среде горячих источников.[19]

После Дух переставшие работать ученые изучили старые данные миниатюрного термоэмиссионного спектрометра, или Мини-ТЕС и подтвердили наличие большого количества карбонат -богатые скалы, что означает, что регионы планеты, возможно, когда-то были источником воды. Карбонаты были обнаружены в обнажении горных пород под названием «Команчи».[20][21]

В итоге, Дух нашли свидетельства небольшого выветривания на равнинах Гусева, но не обнаружили там озера. Однако на холмах Колумбия были явные свидетельства умеренного выветривания воды. Доказательства включали сульфаты и минералы гетит и карбонаты, которые образуются только в присутствии воды. Считается, что кратер Гусева, возможно, давным-давно был озером, но с тех пор он был покрыт вулканическими веществами. Вся пыль содержит магнитный компонент, который был идентифицирован как магнетит с некоторым количеством титана. Более того, тонкий слой пыли, покрывающий все на Марсе, одинаков во всех частях Марса.

Особенности в Гусеве

Холмы

  • В Columbia Hills гряда невысоких холмов в 3 км от Дух'оригинальная посадочная площадка; Дух исследовал в них
  • В Аполлон-1 Хиллз три широко расположенных холма в 7–14 км от Дух'посадочная площадка

Кратеры

  • Bonneville кратер высотой 200 метров, который посетил Дух
  • Crivitz кратер меньшего размера, расположенный в Гусеве.
  • Тира кратер, расположенный в Гусеве, виден с вершины Мужского холма.

Другой

Посадочная площадка

Кратер Гусева был одним из трех кандидатов на место приземления для Марс 2020 по состоянию на 2017 год.[22] В частности, целью является Colombia Hills, ранее исследованная марсоходом Spirit.[22] Ранее кратер Гусева был выбран и совершил мягкую посадку марсоходом Spirit, который после нескольких лет активности перестал сообщаться в 2010 году.

Другими кандидатами на посадку марсохода Mars 2020 к 2017 г. были северо-восток Сиртис (Syrtis Major )и Кратер Езеро.[22]

В популярной культуре

Интерактивная карта Марса

Ахероновые ямкиAcidalia PlanitiaАльба МонсAmazonis PlanitiaАония ПланицияАравия ТерраАркадия ПланицияArgentea PlanumArgyre PlanitiaChryse PlanitiaClaritas FossaeCydonia MensaeDaedalia PlanumЭлизиум МонсЭлизиум ПланицияКратер штормаHadriaca PateraЭллас МонтесHellas PlanitiaHesperia PlanumКратер холденаIcaria PlanumИсидис ПланитияКратер ЕзероКратер ломоносоваLucus PlanumЛикус СульчиКратер ЛиотаLunae PlanumMalea PlanumКратер МаральдиMareotis FossaeMareotis TempeМаргаритифер ТерраКратер МиКратер МиланковичаNepenthes MensaeNereidum MontesNilosyrtis MensaeНоахис ТерраOlympica FossaeOlympus MonsPlanum AustraleПрометей ТерраProtonilus MensaeСиренумSisyphi PlanumSolis PlanumSyria PlanumТанталовые ямкиTempe TerraТерра КиммерияTerra SabaeaTerra SirenumФарсис МонтесTractus CatenaТиррен ТерраУлисс ПатераУраниус ПатераУтопия ПланицияValles MarinerisВаститас БореалисXanthe TerraКарта Марса
Изображение выше содержит интерактивные ссылкиИнтерактивная карта изображений из глобальная топография Марса, перекрываются расположение марсоходов и марсоходов. Парение ваша мышь над изображением, чтобы увидеть названия более 60 известных географических объектов, и щелкните, чтобы связать их. Цвет базовой карты указывает на относительную возвышения, по данным Лазерный альтиметр Mars Orbiter на НАСА Mars Global Surveyor. Белые и коричневые цвета указывают на самые высокие высоты (От +12 до +8 км); затем следуют розовые и красные (От +8 до +3 км); желтый это 0 км; зеленые и синие - более низкие высоты (до −8 км). Топоры находятся широта и долгота; Полярные регионы отмечены.
(Смотрите также: Карта марса, Мемориалы Марса, Карта мемориалов Марса) (Посмотреть • обсуждать)
(   Активный вездеход •   Активный спускаемый аппарат •   Будущее )
Бигль 2
Bradbury Landing
Глубокий космос 2
Мемориальная станция Колумбия
Посадка InSight
Марс 2020
Марс 2
Марс 3
Марс 6
Марс полярный посадочный модуль
Мемориальная станция Челленджер
Зеленая долина
Посадочный модуль Schiaparelli EDM
Мемориальная станция Карла Сагана
Мемориальная станция Колумбия
Тяньвэнь-1
Мемориальная станция Томаса Матча
Мемориальная станция Джеральда Соффена

Смотрите также


Рекомендации

  1. ^ "Гусев". Газетир планетарной номенклатуры. Программа исследований в области астрогеологии USGS.
  2. ^ Максуин, Гарри; Мёрш, Джеффри; Берр, Девон; Данн, Уильям; Эмери, Джошуа; Ка, Линда; Макканта, Молли (2019). Планетарная геонаука. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. С. 178–184, 296–300. ISBN  9781107145382.
  3. ^ Бёрнем, Роберт (9 апреля 2014 г.). «Кратер Гусева все-таки когда-то был озером, - говорит марсианский ученый АГУ». Университет штата Аризона. Получено 2014-04-10.
  4. ^ «Водные процессы в кратере Гусева по физическим свойствам горных пород и грунтов вдоль траверса Spirit». AGU.
  5. ^ а б c Максуин; и другие. (2004). «Базальтовые породы, исследованные марсоходом Spirit в кратере Гусева». Наука. 305 (5685): 842–845. Bibcode:2004Наука ... 305..842М. Дои:10.1126 / science.3050842. PMID  15297668.
  6. ^ а б Arvidson, R.E .; и другие. (2004). "Эксперименты по локализации и физическим свойствам, проведенные духом в кратере Гусева". Наука. 305 (5685): 821–824. Bibcode:2004Наука ... 305..821А. Дои:10.1126 / science.1099922. PMID  15297662.
  7. ^ Gelbert, R .; и другие. (2006). «Рентгеновский спектрометр альфа-частиц (APXS): результаты из кратера Гусева и отчет о калибровке». Журнал геофизических исследований: планеты. 111 (E2): н / д. Bibcode:2006JGRE..111.2S05G. Дои:10.1029 / 2005je002555. HDL:2060/20080026124.
  8. ^ Кристенсен, П. (август 2004 г.). «Первые результаты эксперимента Mini-TES в кратере Гусева с марсохода Spirit». Наука. 305 (5685): 837–842. Bibcode:2004Наука ... 305..837C. Дои:10.1126 / science.1100564. PMID  15297667.
  9. ^ Bertelsen, P .; и другие. (2004). «Магнитные свойства марсохода Spirit в кратере Гусева». Наука. 305 (5685): 827–829. Bibcode:2004Научный ... 305..827B. Дои:10.1126 / science.1100112. PMID  15297664.
  10. ^ а б Белл, Дж., Изд. (2008). Марсианская поверхность. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-86698-9.
  11. ^ Gelbert, R .; и другие. (2004). "Химия горных пород и почв кратера Гусева по данным рентгеновского спектрометра альфа-частиц". Наука. 305 (5685): 829–32. Bibcode:2004Наука ... 305..829G. Дои:10.1126 / science.1099913. PMID  15297665.
  12. ^ Squyres, S .; и другие. (2006). "Скалы холмов Колумбия". Журнал геофизических исследований: планеты. 111 (E2): н / д. Bibcode:2006JGRE..111.2S11S. Дои:10.1029 / 2005je002562.
  13. ^ Ming, D .; и другие. (2006). «Геохимические и минералогические индикаторы водных процессов в Колумбийских холмах кратера Гусева». Журнал геофизических исследований: планеты. 111 (E2): н / д. Bibcode:2006JGRE..111.2S12M. Дои:10.1029 / 2005je002560. HDL:1893/17114.
  14. ^ а б Schroder, C .; и другие. (2005). Европейский союз наук о Земле, Генеральная ассамблея, Geophysical Research Abstr. 7: 10254. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  15. ^ Кристенсен, П.Р. (23–27 мая 2005 г.). «Минеральный состав и обилие горных пород и почв в Гусеве и Меридиани по данным Mars Exploration Rover Mini-TES Instruments». Совместное собрание AGU.
  16. ^ Klingelhofer, G .; и другие. (2005). Лунная планета. Наука. XXXVI: abstr. 2349. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  17. ^ Morris, S .; и другие. (2006). «Мессбауэровская минералогия горных пород, почвы и пыли в кратере Гусева, Марс: журнал Spirit через слабо измененный оливиновый базальт на равнинах и широко измененный базальт в холмах Колумбия». Журнал геофизических исследований: планеты. 111 (E2): н / д. Bibcode:2006JGRE..111.2S13M. Дои:10.1029 / 2005je002584. HDL:1893/17159.
  18. ^ Ming, D .; и другие. (2006). «Геохимические и минералогические индикаторы водных процессов в Колумбийских холмах кратера Гусева, Марс» (PDF). Журнал геофизических исследований: планеты. 111: н / д. Bibcode:2006JGRE..111.2S12M. Дои:10.1029 / 2005je002560. HDL:1893/17114.
  19. ^ «Марсоход Spirit обнаруживает неожиданные доказательства более влажного прошлого». НАСА. 2007-05-21.
  20. ^ Моррис, Р. В .; Ruff, S.W .; Gellert, R .; Ming, D. W .; Arvidson, R.E .; Clark, B.C .; Golden, D. C .; Зибах, К .; Klingelhofer, G .; Schroder, C .; Fleischer, I .; Йен, А. С .; Squyres, S. W. (2010). «На Марсе обнаружено обнажение долгожданной редкой породы». Наука. 329 (5990): 421–424. Bibcode:2010Sci ... 329..421M. Дои:10.1126 / science.1189667. PMID  20522738.
  21. ^ Моррис, Ричард V .; Ruff, Стивен У .; Геллерт, Ральф; Мин, Дуглас В.; Arvidson, Raymond E .; Clark, Benton C .; Golden, D. C .; Зибах, Кирстен; и другие. (3 июня 2010 г.). «Идентификация богатых карбонатами обнажений на Марсе с помощью вездехода Spirit». Наука. 329 (5990): 421–4. Bibcode:2010Sci ... 329..421M. Дои:10.1126 / science.1189667. PMID  20522738.
  22. ^ а б c «Ученые выбрали три места для посадки на Марс 2020». НАСА / Лаборатория реактивного движения. 11 февраля 2017 г.. Получено 2017-02-15.
  23. ^ Бенфорд, Грегори (1999). Марсианская гонка. Нью-Йорк: Уорнер Аспект. ISBN  978-0-446-52633-3. LCCN  99-049124.
  24. ^ Дэвис, Рассел Т; Форд, Фил (3 марта 2009 г.). «Воды Марса» (PDF). BBC Книги. п. 9. Архивировано из оригинал (PDF) 8 мая 2013 г.. Получено 2 июня, 2014.

внешняя ссылка