Margaritifer Sinus quadrilatère - Margaritifer Sinus quadrangle

Margaritifer Sinus quadrilatère
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Carte du quadrangle de Margartifer Sinus à partir des données de l' altimètre laser de l'orbiteur de Mars (MOLA). Les altitudes les plus élevées sont rouges et les plus basses sont bleues.
Coordonnées 15°00′S 22°30′W / 15°S 22.5°W / -15; -22,5 Coordonnées : 15°S 22.5°W15°00′S 22°30′W /  / -15; -22,5
Image du quadrangle sinusien Margaritifer (MC-19). La majeure partie de la région contient des hautes terres fortement cratérisées, marquées par de grandes étendues de terrain chaotique. Dans la partie nord-ouest, la zone de faille majeure de Valles Marineris se connecte à un large canyon rempli de terrain chaotique.

Le quadrangle Margaritifer Sinus fait partie d'une série de 30 cartes quadrangulaires de Mars utilisées par le programme de recherche en astrogéologie du United States Geological Survey (USGS) . Le quadrilatère Margaritifer Sinus est également appelé MC-19 (Mars Chart-19). Le quadrangle Margaritifer Sinus couvre la zone de 0° à 45° de longitude ouest et de 0° à 30° de latitude sud sur Mars . Le quadrilatère Margaritifer Sinus contient Margaritifer Terra et des parties de Xanthe Terra , de Noachis Terra , d' Arabia Terra et de Meridiani Planum .

Le nom de ce quadrilatère signifie « baie des perles » d'après la côte des perles du cap Comorin en Inde du Sud .

Ce quadrilatère montre de nombreux signes d'eau passée avec des preuves de lacs, de deltas, d'anciennes rivières, de canaux inversés et de régions chaotiques qui ont libéré de l'eau. Margaritifer Sinus contient certains des plus longs systèmes de chaînes de lacs sur Mars, peut-être à cause d'un climat plus humide, d'une plus grande quantité d'eau souterraine ou de certains de ces facteurs. Le système de chaînes de lacs Samara/Himera a une longueur d'environ 1800 km; le réseau Parara/Val de Loire et le système de chaînes lacustres ont une longueur d'environ 1100 km. Une zone basse entre Parana Valles et Loire Vallis aurait autrefois contenu un lac. Le cratère Holden de 154 km de diamètre abritait également autrefois un lac. Près du cratère Holden se trouve un graben, appelé Erythraea Fossa, qui abritait autrefois une chaîne de trois lacs.

Cette région contient d'abondants sédiments argileux d' âge noachien . Des études spectrales avec CRISM ont montré des Fe/Mg- phyllosilicates , un type d' argile . Les matériaux biologiques peuvent être conservés dans l'argile. On pense que cette argile s'est formée dans de l' eau à pH presque neutre . L'argile n'a pas été mélangée avec des sulfates qui se forment dans des conditions acides . La vie est probablement plus susceptible de se former dans des conditions de pH neutre.

Cette région de Mars est célèbre car l' Opportunity Rover y a atterri le 25 janvier 2004, à 1,94°S et 354,47°E (5,53°W). La NASA a déclaré la mission terminée lors d'une conférence de presse le 13 février 2019. Cette mission a duré près de 15 ans. Mars 6 de la Russie s'est écrasé dans le quadrilatère Margaritifer Sinus à 23,9 S et 19,42 W.

Images

Ce panorama du cratère Eagle montre des affleurements qui auraient des origines aquatiques.

Découvertes de roches et de minéraux à Meridiani Planum

Le rocher "Berry Bowl".
Cette image, prise par l'imageur microscopique, révèle des objets sphériques brillants incrustés dans la paroi de la tranchée
"Myrtilles" (sphères d'hématite) sur un éperon rocheux à Eagle Crater. Notez le triplet fusionné en haut à gauche.

Opportunity Rover a découvert que le sol de Meridiani Planum était très similaire à celui du cratère Gusev et d' Ares Vallis ; Cependant, à de nombreux endroits à Meridiani, le sol était couvert de sphérules rondes, dures et grises, appelées « myrtilles ». Ces bleuets se sont avérés être composés presque entièrement d' hématite minérale . Il a été décidé que le signal spectral repéré depuis l'orbite par Mars Odyssey était produit par ces sphérules. Après une étude plus approfondie, il a été décidé que les myrtilles étaient des concrétions formées dans le sol par l'eau. Au fil du temps, ces concrétions se sont altérées de la roche sus-jacente, puis se sont concentrées à la surface sous forme de dépôt de retard . La concentration de sphérules dans le substrat rocheux pourrait avoir produit la couverture de bleuets observée à partir de l'altération d'aussi peu qu'un mètre de roche. La majeure partie du sol était constituée de sables basaltiques à olivine qui ne provenaient pas des roches locales. Le sable a peut-être été transporté d'ailleurs.

Minéraux en poussière

Un spectre Mössbauer a été constitué de la poussière qui s'est accumulée sur l'aimant de capture d'Opportunity. Les résultats suggèrent que la composante magnétique de la poussière était la titanomagnétite, plutôt que simplement la magnétite ordinaire , comme on le pensait autrefois. Une petite quantité d' olivine a également été détectée, ce qui a été interprété comme indiquant une longue période aride sur la planète. D'un autre côté, une petite quantité d'hématite qui était présente signifiait qu'il y avait peut-être eu de l'eau liquide pendant une courte période au début de l'histoire de la planète. Parce que l' outil d'abrasion des roches (RAT) a trouvé qu'il était facile de broyer dans les substrats rocheux, on pense que les roches sont beaucoup plus molles que les roches du cratère Gusev.

Minéraux du substratum rocheux

Peu de roches étaient visibles à la surface où Opportunity a atterri, mais le substratum rocheux qui a été exposé dans les cratères a été examiné par l'ensemble d'instruments du Rover. Les roches du substratum rocheux se sont avérées être des roches sédimentaires à forte concentration de soufre sous forme de sulfates de calcium et de magnésium . Certains des sulfates qui peuvent être présents dans les soubassements sont kiesérite , du sulfate anhydre, bassanite, hexahydrite, epsomite , et le gypse . Des sels tels que l' halite , la bischofite, l'antarcticite, la bloedite, la vanthoffite ou la glaubérite peuvent également être présents.

Les roches contenant les sulfates avaient un ton clair par rapport aux roches isolées et aux roches examinées par des atterrisseurs/rovers à d'autres endroits sur Mars. Les spectres de ces roches aux tons clairs, contenant des sulfates hydratés, étaient similaires aux spectres pris par le spectromètre d'émission thermique à bord du Mars Global Surveyor . Le même spectre se retrouve sur une vaste zone, on pense donc que l'eau est apparue autrefois sur une vaste région, pas seulement dans la zone explorée par Opportunity Rover.

Le spectromètre à rayons X à particules alpha (APXS) a trouvé des niveaux assez élevés de phosphore dans les roches. Des niveaux élevés similaires ont été trouvés par d'autres rovers à Ares Vallis et au cratère Gusev , il a donc été émis l'hypothèse que le manteau de Mars pourrait être riche en phosphore. Les minéraux contenus dans les roches pourraient provenir de l' altération acide du basalte . Étant donné que la solubilité du phosphore est liée à la solubilité de l' uranium , du thorium et des éléments des terres rares , ils devraient également tous être enrichis dans les roches.

Lorsque Opportunity Rover s'est rendu au bord du cratère Endeavour , il a rapidement trouvé une veine blanche qui a ensuite été identifiée comme étant du gypse pur. Il s'est formé lorsque de l'eau transportant du gypse en solution a déposé le minéral dans une fissure de la roche. Une image de cette veine, appelée formation "Homestake", est présentée ci-dessous.

Preuve pour l'eau

Caractéristiques de la litière croisée dans le rock "Last Chance"

L'examen des roches Meridiani a trouvé des preuves solides pour l'eau passée. Le minéral appelé jarosite qui ne se forme que dans l'eau a été trouvé dans tous les substrats rocheux. Cette découverte a prouvé que l'eau existait autrefois à Meridiani Planum. De plus, certaines roches présentaient de petites stratifications (couches) avec des formes qui ne sont formées que par l'eau qui s'écoule doucement. Les premières stratifications de ce type ont été trouvées dans une roche appelée « The Dells ». Les géologues diraient que la stratification croisée a montré une géométrie de feston due au transport dans les ondulations subaquatiques. Une image de stratification croisée, également appelée litage croisé, est montrée sur la gauche.

Des trous en forme de boîte dans certaines roches ont été causés par des sulfates formant de gros cristaux, puis lorsque les cristaux se sont dissous plus tard, des trous, appelés vugs , ont été laissés. La concentration de l'élément brome dans les roches était très variable probablement parce qu'il est très soluble. L'eau peut l'avoir concentré à certains endroits avant qu'il ne s'évapore. Un autre mécanisme de concentration des composés bromés hautement solubles est le dépôt de gel la nuit qui formerait des films d'eau très minces qui concentreraient le brome à certains endroits.

Roche de l'impact

Un rocher, "Bounce Rock", trouvé assis sur les plaines sablonneuses s'est avéré être un éjecta d'un cratère d'impact. Sa chimie était différente de celle des substrats rocheux. Contenant principalement du pyroxène et du plagioclase et pas d'olivine, il ressemblait étroitement à une partie, la lithologie B, de la météorite shergottite EETA 79001, une météorite connue pour être venue de Mars. Bounce rock a reçu son nom en se trouvant près d'une marque de rebond d'airbag.

Météorites

Opportunity Rover a trouvé des météorites sur les plaines. Le premier analysé avec les instruments d'Opportunity s'appelait "Heatshield Rock", car il a été trouvé près de l'endroit où le casque d'Opportunity a atterri. L'examen avec le spectromètre d'émission thermique miniature ( Mini-TES ), le spectromètre Mossbauer et l'APXS amènent les chercheurs à le classer comme une météorite IAB . L'APXS a déterminé qu'il était composé de 93 % de fer et de 7 % de nickel . On pense que le galet nommé "Figuier Barberton" est une météorite pierreuse ou pierreuse (silicate de mésosidérite), tandis que "Allan Hills" et "Zhong Shan" peuvent être des météorites de fer.

Histoire géologique

Les observations sur le site ont amené les scientifiques à croire que la zone a été inondée d'eau à plusieurs reprises et a été soumise à l'évaporation et à la dessiccation. Au cours du processus, des sulfates se sont déposés. Après que les sulfates aient cimenté les sédiments, des concrétions d'hématite se sont développées par précipitation des eaux souterraines. Certains sulfates se sont formés en gros cristaux qui se sont ensuite dissous pour laisser des vugs. Plusieurs éléments de preuve pointent vers un climat aride au cours du dernier milliard d'années, mais un climat soutenant l'eau, au moins pendant un certain temps, dans un passé lointain.

Vallis

Vallis (pluriel valles ) est lemot latin pour "vallée". Il est utilisé en géologie planétaire pour nommer lescaractéristiques du relief des valléessur d'autres planètes.

Vallis a été utilisé pour les anciennes vallées fluviales découvertes sur Mars, lorsque les sondes ont été envoyées pour la première fois sur Mars. Les Viking Orbiters ont provoqué une révolution dans nos idées sur l'eau sur Mars ; d'énormes vallées fluviales ont été trouvées dans de nombreuses régions. Les caméras des vaisseaux spatiaux ont montré que des crues d'eau ont traversé les barrages, creusé de profondes vallées, érodé des rainures dans le substrat rocheux et parcouru des milliers de kilomètres. Nirgal Vallis est un affluent de Uzboi Vallis. On pense que Nirgal Vallis s'est formé par le sape des eaux souterraines, et non par les précipitations. Les analyses spectrales ont trouvé des phyllosilicates (argiles) qui sont des smectites fer-magnésium. Certains chercheurs pensent que ceux-ci ont été formés par interaction avec les eaux souterraines. Sur une vaste zone, les Al-smectites se trouvent au-dessus des smectites Fe/Mg.

Ruisseaux ramifiés vus par Viking

Les Viking Orbiters ont beaucoup découvert sur l'eau sur Mars. Des ruisseaux ramifiés, étudiés par les Orbiteurs dans l'hémisphère sud, suggèrent que la pluie est déjà tombée.

Aureum Chaos

Aureum Chaos est un système de canyon majeur et une zone effondrée. C'est probablement une source importante d'eau pour les grands canaux d'évacuation.

On pense que les grands canaux d'écoulement sur Mars sont causés par des rejets catastrophiques d'eaux souterraines. La plupart des canaux commencent dans un terrain chaotique, où le sol s'est apparemment effondré. Dans la section effondrée, des blocs de matériau non perturbé sont visibles. L'expérience OMEGA sur Mars Express a découvert des minéraux argileux ( phyllosilicates ) dans divers endroits d'Aureum Chaos. Les minéraux argileux ont besoin d'eau pour se former, de sorte que la zone peut avoir déjà contenu de grandes quantités d'eau. Les scientifiques souhaitent déterminer quelles parties de Mars contenaient de l'eau, car des preuves de la vie passée ou présente peuvent y être trouvées.

Le 1er avril 2010, la NASA a publié les premières images dans le cadre du programme HiWish, le public suggérant des lieux à photographier par HiRISE. L'un des huit emplacements était Aureum Chaos. La première image ci-dessous donne une vue d'ensemble de la région. Les deux images suivantes proviennent de l'image HiRISE.

Couches

De nombreux endroits sur Mars présentent des roches disposées en couches. La roche peut former des couches de diverses manières. Les volcans, le vent ou l'eau peuvent produire des couches. Une discussion détaillée de la stratification avec de nombreux exemples martiens peut être trouvée dans Sedimentary Geology of Mars. Parfois, les couches sont de couleurs différentes. Les roches aux tons clairs sur Mars ont été associées à des minéraux hydratés comme les sulfates . Le Mars Rover Opportunity a examiné ces couches de près avec plusieurs instruments. Certaines couches sont probablement constituées de fines particules car elles semblent se décomposer en poussière fine. D'autres couches se brisent en gros rochers, elles sont donc probablement beaucoup plus dures. On pense que le basalte , une roche volcanique, se trouve dans les couches qui forment les rochers. Le basalte a été identifié sur Mars à de nombreux endroits. Les instruments des engins spatiaux en orbite ont détecté de l' argile (également appelée phyllosilicate ) dans certaines couches.

Une discussion détaillée de la stratification avec de nombreux exemples martiens peut être trouvée dans Sedimentary Geology of Mars.

Les couches peuvent être durcies par l'action des eaux souterraines. L'eau souterraine martienne s'est probablement déplacée sur des centaines de kilomètres et, au cours du processus, elle a dissous de nombreux minéraux de la roche qu'elle a traversée. Lorsque les eaux souterraines font surface dans des zones basses contenant des sédiments, l'eau s'évapore dans l'atmosphère mince et laisse derrière elle des minéraux sous forme de dépôts et/ou d'agents de cimentation. Par conséquent, les couches de poussière ne pouvaient pas s'éroder facilement par la suite car elles étaient cimentées ensemble.

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Laboratoire scientifique de Mars

Plusieurs sites du quadrilatère Margaritifer Sinus ont été proposés comme zones d'envoi du prochain grand rover martien de la NASA, le Mars Science Laboratory . Les deux Holden cratère et Eberswalde Crater fait la coupe pour être parmi les quatre premiers. Le cratère Miyamoto figurait parmi les sept premiers sites choisis. On pense que Holden Crater était autrefois un lac. En fait, on pense maintenant qu'il contenait deux lacs. Le premier a eu une durée de vie plus longue et s'est formé à partir du drainage dans le cratère et des précipitations. Le dernier lac a commencé lorsque l'eau s'est accumulée dans Uzboi Vallis a franchi une ligne de partage, puis s'est rapidement écoulée dans le cratère Holden. Parce qu'il y a des roches de plusieurs mètres de diamètre sur le fond du cratère, on pense qu'il s'agissait d'une inondation puissante lorsque l'eau s'est écoulée dans le cratère.

Le cratère d'Eberswalde contient un delta . Il existe de nombreuses preuves que le cratère Miyamoto contenait autrefois des rivières et des lacs. De nombreux minéraux, tels que des argiles, des chlorures , des sulfates et des oxydes de fer , y ont été découverts. Ces minéraux sont souvent formés dans l'eau. Une image ci-dessous montre un canal inversé dans le cratère Miyamoto. Canaux inversés formés à partir de sédiments accumulés qui ont été cimentés par des minéraux. Ces canaux se sont érodés dans la surface, puis toute la zone a été recouverte de sédiments. Lorsque les sédiments ont ensuite été érodés, l'endroit où existait le chenal de la rivière est resté car le matériau durci déposé dans le chenal était résistant à l'érosion. Iani Chaos , illustré ci-dessous, figurait parmi les 33 meilleurs sites d'atterrissage. Des gisements d' hématite et de gypse y ont été trouvés. Ces minéraux sont généralement formés en relation avec l'eau.

L'objectif du Mars Science Laboratory est de rechercher des signes de vie ancienne. On espère qu'une mission ultérieure pourrait ensuite renvoyer des échantillons de sites que le Mars Science Laboratory a identifiés comme contenant probablement des restes de vie. Pour abattre l'engin en toute sécurité, un cercle plat et lisse de 12 milles de large est nécessaire. Les géologues espèrent examiner les endroits où l'eau s'accumulait autrefois. Ils aimeraient examiner les couches de sédiments. En fin de compte, il a été décidé d'envoyer le laboratoire scientifique de Mars, appelé "Curiosity", au cratère Gale dans le quadrilatère Aeolis . "

Relief inversé

Certains endroits sur Mars présentent un relief inversé . Dans ces endroits, un lit de cours d'eau peut être un élément surélevé, au lieu d'une vallée. Les anciens canaux de cours d'eau inversés peuvent être causés par le dépôt de grosses roches ou par la cimentation. Dans les deux cas, l'érosion éroderait les terres environnantes et laisserait l'ancien canal comme une crête surélevée parce que la crête sera plus résistante à l'érosion. Une image ci-dessous, prise avec HiRISE du cratère Miyamoto, montre une crête qui est un ancien canal qui s'est inversé.

Deltas

Les chercheurs ont trouvé un certain nombre d'exemples de deltas qui se sont formés dans les lacs martiens. Trouver des deltas est un signe majeur que Mars avait autrefois beaucoup d'eau. Les deltas ont souvent besoin d'eau profonde sur une longue période de temps pour se former. De plus, le niveau d'eau doit être stable pour empêcher les sédiments de s'envoler. Des deltas ont été trouvés sur une large aire géographique. Ci-dessous, des photos de quelques-uns.

Cratères

Les cratères d'impact ont généralement un rebord avec des éjectas autour d'eux, en revanche les cratères volcaniques n'ont généralement pas de rebord ou de dépôts d'éjectas. Au fur et à mesure que les cratères deviennent plus grands (plus de 10 km de diamètre), ils ont généralement un pic central. Le pic est causé par un rebond du fond du cratère suite à l'impact. Parfois, les cratères affichent des couches. Les cratères peuvent nous montrer ce qui se cache profondément sous la surface.

En décembre 2011, Opportunity Rover a découvert une veine de gypse sortant du sol le long du bord du cratère Endeavour . Des tests ont confirmé qu'elle contenait du calcium, du soufre et de l'eau. Le gypse minéral correspond le mieux aux données. Il s'est probablement formé à partir d'eau riche en minéraux se déplaçant à travers une fissure dans la roche. Le filon, appelé "Homestake", se trouve dans la plaine de Meridiani sur Mars. Il aurait pu être produit dans des conditions plus neutres que les conditions sévèrement acides indiquées par les autres dépôts de sulfate ; par conséquent, cet environnement peut avoir été plus hospitalier pour une grande variété d'organismes vivants. Homestake se trouve dans une zone où le substrat rocheux sédimentaire riche en sulfates des plaines rencontre un substrat rocheux volcanique plus ancien exposé au bord du cratère Endeavour.

Canaux sans nom

Il existe d'énormes preuves que l'eau coulait autrefois dans les vallées fluviales sur Mars. Des images de canaux incurvés ont été vues dans des images de vaisseaux spatiaux martiens datant du début des années 70 avec l' orbiteur Mariner 9 . En effet, une étude publiée en juin 2017, a calculé que le volume d'eau nécessaire pour creuser tous les canaux sur Mars était encore plus grand que l'océan proposé que la planète aurait pu avoir. L'eau a probablement été recyclée plusieurs fois de l'océan aux précipitations autour de Mars.

Autres paysages dans le Quadrangle de Margaritifer Sinus

Autres quadrangles de Mars

L'image ci-dessus contient des liens cliquablesImage cliquable des 30 quadrangles cartographiques de Mars, définis par l' USGS . Les numéros du quadrilatère (commençant par MC pour "Mars Chart") et les noms renvoient aux articles correspondants. Le nord est au sommet; 0°N 180°W / 0°N 180°W / 0; -180 est à l'extrême gauche de l' équateur . Les images cartographiques ont été prises par le Mars Global Surveyor .
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Carte interactive de Mars

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L'image ci-dessus contient des liens cliquablesCarte-image interactive de la topographie globale de Mars . Passez votre souris sur l'image pour voir les noms de plus de 60 entités géographiques importantes, et cliquez pour créer un lien vers elles. La coloration de la carte de base indique les élévations relatives , sur la base des données de l' altimètre laser Mars Orbiter sur le Mars Global Surveyor de la NASA . Les blancs et les bruns indiquent les altitudes les plus élevées (+12 à +8 km ) ; suivis des roses et des rouges (+8 à +3 km ) ; le jaune est0 km ; les verts et les bleus sont des altitudes inférieures (jusqu'à−8 km ). Les axes sont la latitude et la longitude ; Les régions polaires sont notées.
(Voir aussi : la carte Mars Rovers et la carte Mars Memorial ) ( voirdiscuter )


Voir également

Les références

Liens externes