Радар марсохода Чжужун помог ученым построить модель слоистых недр Марса

12:36 27/09/2022
Комментарии 0 👁 241

Image Credit: CNSA

Подземный радар марсохода Чжужун (Zhurong) помогает ученым построить модель слоистых недр в южной окраине Равнины Утопия (Utopia Planitia), показывающую многослойную структуру толщиной примерно 70 м под реголитом толщиной менее 10 м.

Изучение подповерхностной структуры и стратификации Марса способствует нашему пониманию марсианской геологии, гидрологической эволюции и палеоклиматических изменений и было главной задачей прошлых и продолжающихся миссий по исследованию Марса. Подробный профиль изображения подповерхностного слоя строится вдоль траверса марсохода длиной примерно 1171 м, показывая многослойную структуру толщиной примерно 70 м под реголитом толщиной менее 10 м. Хотя альтернативные модели заслуживают дальнейшего изучения, новое радиолокационное изображение предполагает возникновение эпизодического гидравлического затопления седиментации, которое интерпретируется как заполнение бассейна Utopia Planitia в период от позднего Гесперийского до Амазонийского периода. Хотя прямых доказательств существования жидкой воды в диапазоне глубин обнаружения радара обнаружено не было.

В геологической история Марса принято выделять три периода.

Нойский (назван в честь земли Ноя): формирование наиболее старой сохранившейся до наших дней поверхности Марса, в частности, бассейна Эллада, плато Фарсида и долин Маринера. Продолжался в период 4,1 – 3,8 млрд лет назад. В эту эпоху поверхность была изрубцована многочисленными ударными кратерами и подвергалась эрозии.
Гесперийский (в честь Гесперийского плато): от 3,7 млрд лет назад до 2,5 – 3 млрд лет назад. Эта эпоха отмечена интенсивным вулканизмом.
Амазонийский (названа в честь плато Амазония): 2,5 – 3 млрд лет назад до наших дней. Все районы, образовавшиеся в эту эпоху, имеют очень мало метеоритных кратеров, но во всём остальном они полностью различаются. Постепенно затухают вулканические и эрозионные процессы. В этот период сформирована гора Олимп.

Подповерхностная стратификация на Марсе сохраняет ключевые записи для расшифровки геологической эволюции, гидрологического цикла и палеоклиматических и палеоэкологических изменений планеты. Одним из эффективных инструментов для исследования неглубокой структуры планеты является георадар (GPR), установленный на марсоходе. На примере недавних исследований Луны GPR способен отображать недра на глубине до нескольких сотен метров с метровым разрешением.

На Марсе георадар доступен из двух продолжающихся миссий, Perseverance 9 и Tianwen-1. Такие миссии с передвижным георадаром направлены на изучение детальной подповерхностной структуры посадочных площадок и установления геологической структуры, а также на поиск важных компонентов, которые могут составлять пригодную для жизни среду на Марсе в настоящее время или в прошлом.

Георадар на борту марсохода Чжужун, Rover Penetrating Radar (RoPeR), оснащен высокочастотным каналом (450–2150  МГц) и низкочастотным каналом (15–95  МГц), способным проникать на 3–10 м и до примерно 100  м, в зависимости от диэлектрических свойств подповерхностных материалов. В период с 25 мая (11 Сол) по 6 сентября 2021 г. (113 Сол) RoPeR получил данные радиолокационного зондирования на расстоянии примерно 1171 м с увеличением высоты примерно на 8 м к югу от места посадки. В этом исследовании использовали данные низкочастотного канала RoPeR для изображения с беспрецедентно высоким разрешением подповерхностной структуры на глубине примерно до 80 м вдоль траверса марсохода.

Полученный радиолокационный профиль показывает изменяющиеся по глубине характеристики отражения в диапазоне глубин 10–80  м, что является предметом анализа и интерпретации.

Данные низкочастотного канала RoPeR показывают многослойную подповерхностную структуру под посадочной площадкой марсохода в южной части равнины Утопия, первую в своем роде идентифицированную на Марсе. Самый верхний слой менее 10 м интерпретируется как марсианский реголит. Второй и третий слои представляют две восходящие последовательности. Верхняя толща около 20 м и, вероятно, сложена небольшими валунами и булыжниками в нижней части. Нижняя толща намного мощнее, примерно до 50 м, и наблюдаемые усиленные радиолокационные отражения в сочетании с результатами синтетического моделирования указывают на наличие валунов метрового масштаба в ее нижней части.

В дополнение к этой слоистости важной структурной особенностью являются плавные переходы между слоями, в отличие от подповерхностной структуры на месте посадки InSight в западной части Elysium Planitia, где визуализируются резкие границы раздела между базальтовыми и осадочными слоями.

Результаты теплового моделирования показывают, что в районе посадки Чжужуна среднегодовая температура составляет около 220 K в диапазоне глубин обнаружения RoPeR, что намного ниже точки замерзания чистой воды (273 K), и также ниже, чем эвтектические температуры типичных сульфатных и карбонатных рассолов, но немного выше, чем у перхлоратных рассолов. Это наблюдение предполагает, что мелководье в районе посадки Чжужуна не могло стабильно содержать жидкую воду, сульфатные или карбонатные рассолы, что согласуется с результатом радиолокационного изображения.

Читайте также статью “Георадарные наблюдения марсохода Perseverance

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤

Добавить комментарий