Marsi geológiai ütemterv

A marsi geológiai időskála olyan referenciarendszer, amelyet a Mars bolygó és különösen a marsi geológia tanulmányozásával foglalkozó összes tudományterület oszt meg annak érdekében, hogy napjainkig a bolygó története során bekövetkezett eseményeket. Jelenlegi ismereteink szerint alapvetően a különféle marsi terepek kráterezésének kvantitatív összehasonlításán alapszik , egyrészt közöttük, másrészt más bolygókról, nevezetesen a Hold és Merkúr . A marsi felszínről származó anyagok és különösen ásványtanának kvalitatív vizsgálatán alapuló kronosztratigráfiai tervezet nemrégiben elkészítette ezt a jövőképet.

Marsi geológiai korszakok

A marsi geológiai események keltezése még mindig széles körben vitatott kérdés, amelyre még nem adtak végleges választ. Általánosságban azt feltételezzük, hogy minél nagyobb az ütközési kráterek sűrűsége , annál idősebb a bolygó felszíne. A kráterek sűrűségére és morfológiájára vonatkozó tanulmányok a Mars felszínén , amelyek régiónként nagyon eltérőek, lehetővé tették három különféle korszak jellemzését , amelyek időtartama összehasonlítható volt az eonokkal és reprezentatív régiókról nevezték el.

A Noachian (a Noachis Terra nevet viseli ) a bolygó kialakulása óta a legrégebbi terepeknek felel meg, a Hartmann & Neukum skálán 3,7 milliárd évre visszamenőleg (de 3,5 milliárd évvel ezelőtt). A Hartmann szokásos skáláján évekre), erősen kráteres és főleg a déli féltekén helyezkedik el. A Marsnak akkoriban kétségtelenül vastag légköre volt, amelynek nyomása és üvegházhatása minden bizonnyal lehetővé tette nagy mennyiségű folyékony víz létezését . A végén ez eon volna jelölni a nagy késő bombázás , kelt körül 4,1-3800000000 évvel ezelőtt, valamint a kezdete egy intenzív vulkáni tevékenység, különösen a régió a mai napig. Dudor Tharsis .

A Hesperian ( Hesperia Planum néven ) a Hartmann & Neukum skála szerint 3,7-3,2 milliárd éves (a Hartmann-skálán 3,5 és 1,8 milliárd év közötti ) földterületnek felel meg , amelyet a bolygó vulkáni aktivitása jellemez. A globális mágneses mező eltűnt volna, lehetővé téve a napszél erózióját a légkörben , amelynek hőmérséklete és nyomása a talajon jelentősen csökkenni kezdett volna, így a folyékony víz végleg megszűnt volna a felszínen.
Az amazóniai ( Amazonis Planitia néven ) a Hartmann & Neukum skálán 3,2 milliárd évnél nem régebbi földterületnek felel meg (de a Hartmann szokásos skálán csak 1,8 milliárd év), nagyon kevés kráterrel és főleg az északi féltekén, az alábbi magasságban a marsi referenciaszint . Ez egy geológiai eseményekben meglehetősen szegény időszak, rendkívüli szárazság jellemzi, és több vulkáni epizód uralja, kevésbé intenzív, mint a Hesperiánál nagyobb , de egészen a legutóbbi időkig fordul elő, talán csak néhány tízmillió év van egyes esetekben régi.

Két versengő időskála

Amint azt fentebb megjegyeztük, a marsi geológiai korszakok (sőt, az eonok ) keltezése napjainkig megoldatlan kérdés. Vannak, sőt, több módszer értékelésére és értelmezésére gyakorisága a meteorit hatások a Marson. A becsapódási kráterek sűrűségén és tipológiáján alapuló adatok rövidebb időrendbe vezetnek, mint azok, amelyek integrálják a marsi terep ásványtani jellegét , és az eltérések megközelítik a másfél milliárd évet. Az európai Mars Express szonda által összegyűjtött adatok így lehetővé tették egy rétegtani rendszer kialakítását, amely a marsi geológiai kronológiák további kiigazításához vezetett.

A kozmikus hatások jelenlegi gyakoriságának bizonytalansága a Mars felszínén

A Mars felszínén a meteorit hatásának gyakoriságát nagyon alul lehet becsülni a Mars Global Surveyor fényképeinek elemzése szerint, amelyek több mint nyolc év alatt ma elegendő távolságot tesznek lehetővé az extrapolációs statisztikák megkísérléséhez. Különösen jelentős számú új krátert azonosítottak ugyanazon régiók képein, amelyeket a szonda különböző időpontokban készített. Az Opportunity rover , eközben van, az út során a dűnék a Meridiani Planum , fotózta a mikro-kráter (néhány tíz centiméter átmérőjű) a friss homok, jele hatással követő viharok a származási ezen dűnék közül. Ha ezt a tendenciát megerősítenék, az a Vörös Bolygó talajára gyakorolt hatások gyakoriságának jelentős újbóli értékeléséhez vezetne, és következésképpen az ezekből az adatokból megállapított dátumok megújulását eredményezné, legalábbis a legfrissebb időszakokra.

Bizonytalanságok ezen hatások gyakoriságának diakrón változásaival kapcsolatban

Mindazonáltal, ha a Mars körül keringő szondák által rögzített legutóbbi hatások gyakorisága magasabb kráter arányra utal, mint általában a marsi képződmények dátumozására (ami így mindezen dátumok "megfiatalításához vezetne"), akkor inkább úgy tűnik, mintsem hosszú távon a kráterezés ezen arányát éppen ellenkezőleg hárommal osztották el 3 milliárd éven át, ami ezúttal a marsi dátumokat "öregbíti", és annál is inkább, mivel ezek a közelmúlt jelenségeihez viszonyulnak: így a Noachianusban és a Hesperianusban "tömörített" , de az amazóniai "dilatált" időskála van, ráadásul pontosan erre hajlamosak a legfrissebb megfigyelések.

Nehézségek a legújabb szekunder kráterek relatív bőségének számszerűsítésében

Egy másik nehézség merült fel az elemzés során a kisugárzott szerkezet az a Zunil kráter : Csak az infravörös , hogy kiterjeszti az 1600 km körül a hatását, és akkor jöhettek létre, szimuláció szerint, a tízmillió törmelék több mint 10 cm átmérőjű, körülbelül 30 km 3 kidobás; így számtalan, gyakran apró méretű és néhány száz métert meg nem haladó másodlagos kráterről lenne szó, amely talán 3500 km- re lévő Zunil környékét üdvözölte volna. Jelenleg ezeknek az azonosított másodlagos krátereknek a többsége 80 km-re van az elsődleges becsapódástól, és az Athabasca Vallis kráterek körülbelül 80 % -át másodlagos Zunil-krátereknek tartják: a másodlagos kráterek ilyen aránya valószínűleg a datálási módszerek felülvizsgálatához vezet alapuló aránya craterization a legutóbbi Mars felületét, ha valóban bizonyított, hogy a hatásokat, mint például, hogy az eredete Zunil képesek fedezni ilyen hatalmas Mars felületét annyi másodlagos kráterek.

Következmény: két versengő skála

Az ütközési kráterek sűrűségének statisztikai elemzése valójában módszertani torzulásoktól szenved, amelyek közül az egyik legfontosabb, hogy az egyes figyelembe vett időszakokban megtartott minták mérete nem homogén: a legfrissebb helyeket a felületek alapjára datálták kisebb, mint a legrégebbi lelőhelyek. Mindaddig, amíg a kőzetek pontos radiometriai datálását nem végezték el a referencia felületekről, lehetetlen lesz végérvényesen eldönteni a két versengő trend között.

Hartmann szabványos skála

William Hartmann amerikai csillagász által kidolgozott marsi geológiai időskála az 1970-es évekre nyúlik vissza, és a bolygó különböző területein található kráterek sűrűségén és morfológiáján alapulva a következő kronológiát kínálja (évmilliók millióiban):

Még mindig nagyon gyakori referenciapont, különösen az angolszászok körében és a 2000-es évek közepe előtti szakirodalomban, ennek ellenére néha inkább a „Hartmann & Neukum” néven ismert skála váltja fel. "

Hartmann & Neukum skála

Gerhard Neukum német planetológus ugyanakkor kifejlesztett egy randevú rendszert, amely időben jelentősen visszavette Hartmann mérföldköveit, és amely az európai Mars Express szonda HRSC és OMEGA eszközökkel nyert adataiban talált elemeket, amelyek sokkal hosszabb kronológiát támogatnak, amelyet közismert néven ismertek. a Hartmann & Neukum skála (évmilliók dátumai):

Ez a referenciakeret, amelyben a Mars bolygó evolúciójával kapcsolatos jelenlegi tanulmányok hajlamosak esni , különösen az Európai Űrügynökségnél .

Ásványtani rétegrajz tervezete

A Hartmann & Neukum skála jobban illeszkedik a Mars bolygó történetének új megközelítéséhez , amely inkább a terepek ásványtani jellegén alapszik, mintsem kráterezésükön. Fejlődött ki a munka által végzett csapat francia asztrofizikus Jean-Pierre Bibring származó IAS az Orsay által gyűjtött adatokból az OMEGA eszköz ( Observatory Ásványtani, víz, jég és Activity ), a Mars Express szonda az Európai Űrügynökség , ez A megközelítés három eonon alapuló stratigrafikus rendszeren alapszik :

Phyllosian : " agyagok kora ": föld , amelyre jellemzően folyékony víz hatására képződött filoszilikátok , beleértve az agyagokat is ;
Theiikien : „ kénsav kor , a” geológia uralja kén ásványok eredő Mars vulkáni;
Siderikian : " vaskor " , a bolygó felszínén mindenütt jelen lévő és vörös színéért felelős vízmentes vas- oxidok képződésének ideje .

A megfelelő skála a következő lenne (életkor millió év alatt):

Ez kronológia továbbra is megközelítő, diszkontinuitás között Phyllosien és Theiikien hogy néha ki kell venni a geológiai törés által bevezetett fázis intenzív vulkáni végén a Noachian , még az epizód a nagy késő bombázás ami nagyjából ezen a napon ( LHB angolul).

Megjegyzések és hivatkozások

(in) Mike Caplinger, " meghatározása a kor felületek Mars " (elérhető 14 július 2008 )
(in) Kenneth L. Tanaka , " A Mars stratigráfiája " , Journal of Geophysical Research - Solid Earth , Vol. B13, n o 91, 1986, E139 - E158 ( ISSN 0148-0227 , olvassa el online )
DOI : 10.1029 / JB091iB13p0E139
(in) NASA Jet Propulsion Labratory - 2006. december 6. " PIA09023: Az ütközéses kráterek előtti és utáni áttekintése . "
(a) NASA Mars Exploration Rover missziója - 2005. szeptember 20. " Lehetőségi navigációs kamera :: :: Sol 433 . "
(in) Cathy Quantin Nicolas Mangold William K. Hartmann és German Pascal , " hosszú távú hatás Az arányok esetleges csökkenése: 1. Marsi geológiai adatok " , Icarus , vol. 186, n o 1, 2007. január, P. 1–10 ( online olvasható )
DOI : 10.1016 / j.icarus.2006.07.008
(in) Alfred S. McEwen, Brandon S. Preblich, Elizabeth P. Turtle, Natalia A. Artemieva, Matthew P. Golombek, Michelle Hurst, Randolph L. Kirk, Mr. Devon Burr és Philip R. Christensen , " A sugárzott kráter Zunil és a kis becsapódási kráterek értelmezése a Marson ” , Icarus , vol. 176, n o 2 2005. augusztus, P. 351-381 ( online olvasás )
DOI : 10.1016 / j.icarus.2005.02.009
(in) Richard A. Kerr , " aki tud olvasni a Mars órát? ” , Science , vol. 312, n o 5777, 2006. május 26, P. 1132-1133 ( ISSN 0036-8075 , online olvasás )
DOI : 10.1126 / science.312.5777.1132
(in) Berlini Szabadegyetem [PDF] " A Mars evolúciós története . "
(in) ESA Mars Express News - március 14, 2008 " Mars Express feltárja a vörös bolygó vulkanikus múlt . "
(in) Lunar and Planetary Science XXXIX (2008) " A holdi és marsi kráterezési rekord és időrendek . "
DOI : 10.1126 / science.1122659
(in) CNES E-bankvilág - augusztus 30, 2006 " Három új szavakat az új történelem . "
Az ókori görög τὸ θεΐον kifejezés jelentése „ kén ”; a pontos gyök inkább a * θειικον melléknév lenne a " kénes " értelmében . "
Az ókori görög ined σίδηρος kifejezés jelentése „ vas ”; a pontos gyök inkább a * σιδηρικος jelző lenne a „ vas ” értelmében . "
(in) ESA Mars Express News - április 20, 2006 " Mars Express által OMEGA felfedi oldalak, mint lehetséges az élet . "
(in) Tudomány - 2006. április 21. " A Mars változástörténetének vázlata, először filoszilikátokkal, majd szulfátokkal, majd vízmentes vas-oxidokkal " a fent idézett cikkben. ( DOI : 10.1126 / science.1122659 )