Mars je stále docela záhadný, navzdory všemu, co jsme se o planetě v posledních letech dozvěděli. Stále se musíme hodně učit o jeho vnitřním a povrchovém vývoji a o tom, jak změny ovlivnily historii a obyvatelnost planety. Naštěstí dopad na rudou planetu vyslal na Zemi stopy v podobě meteoritů.
Geologické informace obsažené v těchto meteoritech by byly ještě cennější, kdybychom přesně věděli, odkud pocházejí. Tým výzkumníků tvrdí, že na to přišli.
Podle nové studie pocházejí marťanské meteority Tooting kráter , velký kráter v oblasti Marsu Tharsis. Kráter Tooting má průměr 28 km (17 mil) a hloubku 1200 metrů (3900 stop). Je starý jen milion let, což je na impaktní kráter mladé.
Nová studie se jmenuje „ Zdroj ochuzených shergottitů v plášti Tharsis odhalilo 90 milionů impaktních kráterů. “ Je publikován v časopise Nature Communications. Hlavním autorem je Dr. Anthony Lagain z Curtin University's Space Science and Technology Center ve School of Earth and Planetary Sciences.
Tyto marťanské meteority jsou jediné vzorky Marsu, které máme. Doufejme, že mise Mars Sample Return přinese v příštím desetiletí na Zemi ještě něco dalšího. Měsíční vzorky vrácené misemi Apollo generují vědecké výsledky po celá desetiletí a doufejme, že vzorky z Marsu nakonec udělají totéž.
Ale zatím jsou to meteority.
Existuje pět širokých kategorií marťanských meteoritů, včetně shergottity , na který se tato studie zaměřuje. Shergottity jsou nejhojnějším typem marťanských meteoritů a tvoří asi 75 % marťanských meteoritů. Jsou to vyvřelé horniny, které jsou také rozděleny do tří hlavních podskupin.
Vědci zkoumali zdroj shergottitů už léta. Jednou z nejzáhadnějších věcí na nich je jejich věk. Zdá se, že krystalizovaly přibližně před 180 miliony let, což není v souladu s mnohem vyšším stářím většiny povrchu Marsu.
Skutečnost, že meteority pocházejí z kráteru Tooting v oblasti Tharsis, je významná pro naše chápání Marsu. Oblast Tharsis je rozlehlá vulkanická náhorní plošina, která je domovem trojice štítových sopek tzv. Tharsis Montesová . Největší sopka Sluneční soustavy, Olympus Mons, hraničí s regionem Tharsis.
Kolorovaný snímek povrchu Marsu pořízený sondou Mars Reconnaissance Orbiter. Linie tří sopek je Tharsis Montes s Olympem Mons na severozápadě. Valles Marineris je na východě. Obrázek: NASA/JPL-Caltech/ Arizona State University
'To znamená, že velká tepelná anomálie hluboce zakořeněná v plášti pod Tharsis byla aktivní po většinu geologické historie planety...' píší autoři. Tato vulkanická horká skvrna je podobná té, která pravděpodobně leží pod Havajem. Ale protože Mars nemá žádné tektonické desky, mohl se oblak magmatu z horké skvrny nahromadit za miliardy let a vytvořit oblast Tharsis.
V tiskové zprávě spoluautorka profesorka Gretchen Benedix, rovněž z Curtin University's Space Science and Technology Centre, uvedla: „Toto zjištění naznačuje, že k sopečným erupcím došlo v této oblasti před 300 miliony let, což je v geologickém časovém měřítku velmi nedávné. . Poskytuje také nové poznatky o struktuře planety pod touto vulkanickou provincií.“
Na povrchu Marsu jsou desítky milionů kráterů, které svědčí o chaotických raných dobách Sluneční soustavy. Tato studie využívala mapování kráterů založené na strojovém učení. Dohromady tým vytvořil databázi 90 milionů kráterů. Upravili k tomu algoritmus detekce kráterů.
'V této studii jsme sestavili novou databázi 90 milionů impaktních kráterů pomocí algoritmu strojového učení, který nám umožnil určit potenciální pozice startu marťanských meteoritů,' řekl Dr. Lagain.
Aby dopad mohl poslat trosky do vesmíru, musí se trosky pohybovat nad únikovou rychlostí Marsu 5 km/s. Ale ne všechny úlomky z nárazu dosáhnou této rychlosti. Jen zlomek bude schopen opustit Mars a zbytek spadne zpět na povrch. Simulace ukazují, že dopady dostatečně silné na to, aby poslaly trosky do vesmíru, musí vytvořit krátery větší než asi 3 km v průměru. Trosky, které padají zpět na povrch, vytvářejí sekundární krátery.
A tady je tento výzkum opravdu zajímavý.
Tyto sekundární krátery jsou menší a rychle se zaplňují a vymazávají během asi 50 milionů let od svého vzniku. 'Proto je výskyt radiálních vzorů malých sekundárních částí spojených s primárním kráterem diagnostickým rysem nedávného dopadu,' vysvětlují autoři.
Protože shergottity vypuštěné z Marsu jsou staré jen asi 1,1 milionu let, jejich zdrojový kráter by měl být obklopen identifikovatelným vzorem sekundárních kráterů. Nebylo dost času na to, aby byly krátery vymazány. Existují databáze marťanských kráterů, ale neobsahují všechny malé sekundární krátery. To je důvod, proč tým přizpůsobil algoritmus k identifikaci těchto kráterů a vytvořil vlastní databázi téměř 90 milionů z nich.
Data bohatý snímek marťanských kráterů ze studie. Image Credit: Lagain et al 2021.
'V této práci přizpůsobujeme algoritmus detekce kráterů (CDA) k detekci kráterů<1?km on the whole surface of Mars,” the authors write in their paper. “We build a database of 90 million impact craters and identify secondary crater rays system to locate the crater candidates responsible for the ejection of Martian meteorites.”
Tento obrázek je mapa hustoty kráterů o průměru menším než 300 metrů. Jsou to sekundární krátery, které vznikají masivními dopady dostatečně silnými na to, aby umožnily úlomkům uniknout z marťanské gravitace. Barvy označují hustoty kráterů konkrétních rozsahů průměrů. Diamanty identifikují 19 potenciálních kandidátů na kráter (D?>? 3? km) pro vypuštění marťanských meteoritů. Zelená značka 3 je kráter Tooting a zelená značka 5 je kráter 09-00015, další potenciální zdroj marťanských meteoritů. Image Credit: Lagain et al 2021.
'Pozorováním sekundárních kráterových polí - nebo malých kráterů vytvořených ejectou, která byla vyvržena z většího kráteru vytvořeného nedávno na planetě, jsme zjistili, že kráter Tooting je nejpravděpodobnějším zdrojem těchto meteoritů vyvržených z Marsu před 1,1 milionu let.' před,“ řekl profesor Lagain.
'Poprvé je díky tomuto výzkumu přístupný geologický kontext skupiny marťanských meteoritů, 10 let předtím, než má NASA Mars Sample Return mise poslat zpět vzorky shromážděné roverem Perseverance, který právě zkoumá kráter Jezero.'
Tato studie zdůrazňuje rostoucí význam strojového učení ve vědě. Nyní máme obrovské množství planetárních dat o Marsu a data neustále přibývají. Ale pro lidi je téměř nemožné to všechno vyřešit.
'Nebyli bychom schopni rozpoznat nejmladší krátery na Marsu, aniž bychom spočítali desítky milionů kráterů o průměru menším než jeden kilometr,' řekl profesor Benedix.
To vše díky algoritmu, který lze dále vylepšovat. 'Mapování kráterů na Marsu je prvním krokem.' Algoritmus, který jsme vyvinuli, lze přeškolit na provádění automatizovaného digitálního mapování jakéhokoli nebeského tělesa. Může být aplikován na Zemi, aby pomohl s řízením zemědělství, životního prostředí a dokonce i potenciálně přírodních katastrof, jako jsou požáry nebo záplavy,“ řekl Dr. Lagain.
