Águas subterrâneas em Marte
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Visão geral
Os pesquisadores descobriram que Marte tinha um sistema de água subterrânea em todo o planeta e várias características proeminentes no planeta foram produzidas pela ação das águas subterrâneas. Quando a água subiu à superfície ou perto da superfície, vários minerais foram depositados e os sedimentos ficaram cimentados juntos. Alguns dos minerais eram sulfatos que provavelmente foram produzidos quando o enxofre dissolvido da água de rochas subterrâneas e depois se oxidou quando entrou em contato com o ar. Enquanto viajava pelo aqüífero, a água passava pelo basalto da rocha ígnea, que teria contido enxofre.
Em um aqüífero, a água ocupa o espaço aberto (espaço dos poros) que fica entre as partículas de rocha. Essa camada se espalharia, eventualmente chegando a estar sob a maior parte da superfície marciana. O topo desta camada é chamado de lençol freático. Os cálculos mostram que o lençol freático em Marte estava por um tempo 600 metros abaixo da superfície.
O Lander do Insight descobriu-se em setembro de 2019 pulsos magnéticos inexplicáveis e oscilações magnéticas consistentes com um reservatório existente em todo o planeta de água líquida no subsolo.
Os pesquisadores concluíram que a Cratera Gale sofreu muitos episódios de onda de águas subterrâneas com mudanças na química das águas subterrâneas. Essas mudanças químicas apoiariam a vida.
Terreno em camadas
Alguns locais no planeta vermelho mostram grupos de rochas em camadas. As camadas de rochas estão presentes sob as tampas resistentes das crateras de pedestais, nos pisos de muitas crateras de grande impacto e na área chamada Arábia. Em alguns lugares, as camadas são organizadas em padrões regulares. Foi sugerido que as camadas foram colocadas em prática por vulcões, pelo vento ou por estar no fundo de um lago ou mar. Cálculos e simulações mostram que os minerais dissolvidos de água subterrânea surgiriam nos mesmos locais que possuem camadas de rochas abundantes. Segundo essas idéias, cânions profundos e grandes crateras receberiam água proveniente do chão. Muitas crateras na área da Arábia de Marte contêm grupos de camadas. Algumas dessas camadas podem ter resultado das mudanças climáticas.
A inclinação do eixo rotacional de Marte mudou repetidamente no passado. Algumas mudanças são grandes. Devido a essas variações do clima, às vezes a atmosfera de Marte teria sido muito mais espessa e continha mais umidade. A quantidade de poeira atmosférica também aumentou e diminuiu. Acredita -se que essas mudanças frequentes ajudaram a depositar material em crateras e outros lugares baixos. O aumento das águas subterrâneas ricas em minerais cimentou esses materiais. O modelo também prevê que, depois que uma cratera está cheia de rochas em camadas, camadas adicionais serão colocadas na área ao redor da cratera. Portanto, o modelo prevê que as camadas também podem ter se formado em regiões de intercrater; Camadas nessas regiões foram observadas.
As camadas podem ser endurecidas pela ação das águas subterrâneas. A água subterrânea marciana provavelmente se moveu centenas de quilômetros e, no processo, dissolveu muitos minerais da rocha pela qual passava. Quando as águas subterrâneas superam em áreas baixas contendo sedimentos, a água evapora na atmosfera fina e deixa para trás os minerais como depósitos e/ou agentes de cimentação. Consequentemente, as camadas de poeira não poderiam se afastar facilmente, uma vez que foram cimentadas. Na Terra, as águas ricas em minerais geralmente evaporam a formação de grandes depósitos de vários tipos de sais e outros minerais. Às vezes, a água flui pelos aqüíferos da Terra e depois evapora na superfície, assim como a hipótese de Marte. Um local que ocorre na Terra é a grande bacia artesiana da Austrália. Na Terra, a dureza de muitas rochas sedimentares, como o arenito, se deve em grande parte ao cimento que foi colocado no lugar à medida que a água passava.
Em fevereiro de 2019, os cientistas europeus publicaram evidências geológicas de um antigo sistema de água subterrânea em todo o planeta que estava, sem dúvida, conectado a um vasto oceano putativo.
Camadas na cratera Crommelin
Butte na cratera Crommelin, como visto por Hirise Under Hiwish. A localização é o quadrilátero do Oxia Palus.
Camadas na cratera Crommelin, como visto por Hirise Under Hiwish. A localização é o quadrilátero do Oxia Palus.
Camadas na cratera Crommelin, como visto por Hirise Under Hiwish. Seta indica falha. A localização é o quadrilátero do Oxia Palus.
Camadas na cratera Danielson
Mound em camadas no chão de Danielson Crater, como visto por Hirise Under Hiwish Program
Vista em cores próximas de camadas e poeira escura no chão de Danielson Crater, como visto por Hirise Under Hiwish Program
Vista em cores próximas de camadas e poeira escura no chão da cratera de Danielson, como visto por Hirise sob o programa Hiwish Boulders são visíveis na imagem.
Vista próxima das camadas no piso da cratera de Danielson, como visto por Hirise Under Hiwish Program, algumas falhas são visíveis na imagem.
Camadas na cratera de Danielson, como visto por Hirise Under Hiwish, a caixa representa o tamanho de um campo de futebol.
Close up de camadas em Danielson Crater, como visto por Hirise Under Hiwish - Boulders são visíveis, bem como areia escura
Terreno invertido
Muitas áreas em Marte mostram alívio invertido. Nesses lugares, os antigos canais de riachos são exibidos como camas elevadas, em vez de vales de riachos. Camas elevadas se formam quando os canais antigos de fluxo ficam preenchidos com material resistente à erosão. Depois que a erosão posterior remove os materiais macios ao redor, materiais mais resistentes que foram depositados no leito do riacho são deixados para trás. A lava é uma substância que pode fluir para os vales e produzir esse terreno invertido. No entanto, materiais bastante soltos podem ficar bastante difíceis e resistentes à erosão quando cimentados por minerais. Esses minerais podem vir das águas subterrâneas. Pensa -se que um ponto baixo, como um vale concentra o fluxo do solo, de modo que mais água e cimentos se movem para ele, e isso resulta em um maior grau de cimentação.
No entanto, a inversão do terreno também pode acontecer sem cimentação pelas águas subterrâneas. Se uma superfície estiver sendo corroída pelo vento, o contraste necessário na erodibilidade pode surgir simplesmente de variações no tamanho dos grãos de sedimentos soltos. Como o vento pode carregar areia, mas não pedras, por exemplo, um leito de canal rico em pedras pode formar uma cordilheira invertida se estivesse originalmente cercada por sedimentos muito mais finos, mesmo que os sedimentos não fossem cimentados. Esse efeito foi invocado para canais na cratera Saheki.
Lugares em Marte que contêm camadas no fundo das crateras geralmente também têm terreno invertido.
Canal invertido na cratera Miyamoto, como visto por Hirise. A barra de escala tem 500 metros de comprimento.
Imagem de contexto CTX para a próxima imagem que foi tirada com hirise. Nota Long Ridge atravessar a imagem provavelmente é um fluxo antigo. A caixa indica a área para a imagem hirise. Imagem localizada no quadrilátero sinusal margaritifer.
Exemplo de terreno invertido na região de Paraná Valles, como visto por Hirise sob o programa Hiwish. Imagem localizada no quadrilátero sinusal margaritifer.
Evidências de água subterrânea
A espaçonave enviada a Marte forneceu uma riqueza de evidências para que as águas subterrâneas fossem uma das principais causas de muitas camadas de rochas no planeta. A oportunidade Rover estudou algumas áreas com instrumentos sofisticados. As observações da Opportunity mostraram que as águas subterrâneas haviam subido repetidamente à superfície. As evidências para a água que chegam à superfície várias vezes incluem concreções de hematita (chamadas "bagas azuis"), cimentação de sedimentos, alteração de sedimentos e clastos ou esqueletos de cristais formados. Para produzir cristais esqueletos, os minerais dissolvidos foram depositados como cristais minerais e, em seguida, os cristais foram dissolvidos quando mais água chegou à superfície posteriormente. A forma dos cristais ainda podia ser feita. A oportunidade encontrou hematita e sulfatos em muitos lugares, enquanto viajava na superfície de Marte, por isso supõe -se que os mesmos tipos de depósitos sejam generalizados, assim como previsto pelo modelo.
Buracos (Vugs) no leito rochoso na forma de cristais que estavam lá, mas desde então foram dissolvidos, como visto pela Opportunity Rover. Os orifícios têm a forma dos cristais originais.
As sondas de órbita mostraram que o tipo de oportunidade em torno da oportunidade estava presente em uma área muito grande que incluía a Arábia, que é tão grande quanto a Europa. Um espectroscópio, chamado Crism, no Orbitador de Reconhecimento de Marte encontrou sulfatos em muitos dos mesmos lugares que o modelo de água levantada havia previsto, incluindo algumas áreas da Arábia. O modelo previu depósitos em Valles Marineris Canyons; Esses depósitos foram observados e encontrados para conter sulfatos. Outros locais previstos como tendo água ressuscitada, por exemplo, regiões do caos e desfiladeiros associados a grandes saídas, também foram encontrados para conter sulfatos. As camadas ocorrem nos tipos de locais previstos por esse modelo de evaporação das águas subterrâneas na superfície. Eles foram descobertos pelo Surveyor Global de Marte e Hirise a bordo de Mars Reconnaissance Orbiter. Camadas foram observadas em todo o local que a oportunidade aterrissou e nas proximidades da Arábia. O solo sob a tampa das crateras pedestais às vezes exibe inúmeras camadas. A tampa de uma cratera de pedestal protege o material sob ela de se afastar. Aceita -se que o material que agora é encontrado apenas sob o boné da cratera de pedestal anteriormente cobriu toda a região. Portanto, as camadas agora apenas visíveis sob as crateras do pedestal, uma vez cobriam toda a área. Algumas crateras contêm montes de material em camadas que chegam acima da borda da cratera. Gale Crater e Crommelin (cratera marciana) são duas crateras que contêm grandes montes. Tais montes altos foram formados, de acordo com esse modelo, por camadas que encheram a cratera e depois continuaram a se acumular ao redor da região circundante. Posteriormente, a erosão removeu o material ao redor da cratera, mas deixou um monte na cratera maior que a borda. Note que, embora o modelo prediz a ressurgência e a evaporação que deveriam ter produzido camadas em outras áreas (planícies do norte), essas áreas não mostram camadas Porque as camadas foram formadas há muito tempo na época da Hesperiana e, portanto, foram posteriormente enterradas por depósitos posteriores.
Fortes evidências para os lagos de água subterrânea em crateras profundas foram descritas por um grupo de cientistas europeus em fevereiro de 2019. As crateras examinadas não mostraram entradas ou pontos de venda; Portanto, a água para o lago teria vindo do chão. Essas crateras tinham pisos com aproximadamente 4000 m abaixo do 'nível do mar' marciano. Características e minerais nos pisos dessas crateras só poderiam ter se formado na presença de água. Algumas das características eram deltas e terraços. Algumas das crateras estudadas foram Oyama, Pettit, Sagan, Tombaugh, McLaughlin, Du Martheray, Nicholson, Curie e Wahoo. Parece que se uma cratera era profunda o suficiente, a água saiu do chão e um lago foi formado.
Craters de pedestal
Tikhonravov Crater Piso com duas crateras de pedestal, como visto por Mars Global Surveyor. Clique na imagem para ver estrias e camadas de inclinação escura. Imagem no quadrilátero da Arábia.
Strips e camadas de declive escuro perto do topo de uma cratera de pedestal, como visto por Hirise sob o programa Hiwish. Imagem no quadrilátero da Arábia.
As crateras do pedestal se formam quando os ejetos dos impactos protegem o material subjacente da erosão. Como resultado desse processo, as crateras aparecem acima do ambiente.
Strips e camadas de declive escuro perto de uma cratera de pedestal, como visto por Hirise sob o programa Hiwish. As camadas foram protegidas pelo topo da cratera de pedestal. Imagem no quadrilátero da Arábia.