Главная › Новости

Пески марса: состав марсианской почвы, дюн и грунта

Опубликовано: 15.10.2018

Марс по праву принято считать удивительной и загадочной планетой. Рельеф планеты отдаленно напоминает поверхность Земли. На поверхности Марса расположено несколько ударных кратеров, вулканов, а также ледниковых шапок. Марсианские дюны сродни земным пустыням и долинам, слоистые скалоподобные породы напоминают земные. И все же, состав марсианской почвы отличается от содержания элементов земной поверхности.

Что входит в состав марсианской почвы

Удивительная по своему почвенному составу планета не оставляет ученых равнодушными к изучению содержания пород литосферы и экспериментированию над ней. Было проведено множество исследований, чтобы выяснить, из чего состоит почва Марса.

Твердая часть

Есть совершенно аргументированное мнение ученых о том, что так называемую почву Марса по праву нельзя называть таковой. Принято считать, по определению, земная почва должна содержать не только минералы, но и органические вещества. Марсианская почва состоит из подавляющего количества минеральных частиц и воды в минимальном количестве, органические элементы в ней отсутствуют.

Почва и ее состав на поверхности планеты распределен относительно неравномерно.

Основная часть марсианского грунта представлена кремнеземом, который составляет до 25% состава почвы.

Помимо минералов, представленных формой песка, марсианский грунт содержит минерал маггемит (оксид железа), который придает планете красноватый оттенок.

Кроме того, есть и другие компоненты, которые содержатся в почве: магний, кальций, натрий, сера, алюминий, хлор.

Кристаллографом CheMin было проведено рентгеноподобное исследование материалов марсианской поверхности. В результате изучения пород литосферы Марса было найдено сходство минерального состава с туфом земных вулканов. Прибором было установлено наличие в составе Марсианской почвы кристаллоподобных веществ: оливина, пироксена и полевого шпата. Такие породы на земле встречаются рядом с горными цепями и вулканами.

Поскольку марсианский грунт не содержит органических веществ, к нему наиболее применим термин реголит. Реголитом называют любой рассыпчатый материал. Реголитом также покрыты некоторые планеты солнечной системы (Меркурий, Луна, Земля).

Поверхность Марса покрыта выветрившимися минеральными породами, включающими частицы ила и песка.

Жидкая часть

Пески Марса, найденные почвенные образцы-конгломераты, а также взятые из кратера Гейл образцы почвенных пород свидетельствуют о том, что прежде на поверхности Марса проходили потоки воды.

Сейчас количество воды на Марсе составляет 2%. Поверхность планеты сухая, покрыта твердым льдом.

На поверхности планеты зарегистрированы достаточно объемные участки базальтовых пород, покрытых пылью. Базальтовые породы представляют собой губкоподобную поверхность, существует гипотеза ученых о том, что данная порода может содержать до 25% воды.

Газообразная часть

Curiosity Rover путем исследования марсианской почвы обнаружил пары, выделяемые из грунта при нагревании. Собирая образцы почвы, прибор предоставил исследователям данные, результат которых свидетельствует о наличии 1-3% воды в составе почвы. Этот факт навел ученых на мысли о длительном пребывании на планете человека, который может употреблять воду, выжатую из почвы Марса.

Помимо водных паров на Марсе обнаружены пары СО2 и азотистые соединения.

Интересные факты о почве

После проведения ряда исследований марсианской почвы, был раскрыт характер состава почвы планеты и величины его частиц.

Интересным является состав грунта, находящегося между камнями. Это тип каменистого материала, который разламывается при нажатии ковша на более мелкие куски 2-4 см.

Кроме того, в выветренных местах между камнями был обнаружен тип грунта коркообразный в одних местах, скомковавшийся в других. Такие агрегаты разламывались при воздействии ковша на частицы размером 0.5-1 см.

На территории молодых кратеров найден особый тип грунта – эоловый песок. На его поверхности выделяется песчаная рябь, которая покрыта скомковавшимся благодаря сульфатам слоем. С глубиной эти зерна уменьшаются в размерах.

Помимо этого, на поверхности были зафиксированы шарообразные частицы гематита размерами в несколько миллиметров.

Переносимые марсианскими ветрами пылевые частицы составляют 3 мкм в диаметре. Такие частицы могут переноситься в атмосферную суспензию вместе с более крупными до 20 мкм в диаметре при особых условиях турбулентности и скорости ветра.

Почва Марса поразительна не только своим составом, но и разнообразием планетарного рельефа. На поверхности планеты зарегистрированы и засняты скалистые и пустынные ландшафты.

Пески Марса, подобно земным, также перемещаются и поднимаются космическими ветрами. Удивительным считается поведение марсианских дюн. Марсианские дюны достигают величины до шести метров, и имеют свойства перемещаться под действием космических ветров. С этим связано постоянное изменение планетарного ландшафта, что регистрируется орбитальными аппаратами.

Интересным фактом является открытие астрогеологами почвенных образований, которые были названы «дюны-призраки». Это небольшие впадины на месте исчезнувшей дюны. Образование дюн-призраков объясняется наличием вулканической лавы у подножия дюны, которая существовала достаточно длительный период времени, а также осадочными явлениями под ней.

Изучение почв

Почва на Марсе имеет уникальный минеральный состав. Качественные характеристики марсианского грунта свидетельствуют о разнообразии почвенного состава в разных местах планеты.

Изучение почвы Марса Viking и Pathfinder позволило зафиксировать несколько видов почв: цементной и складчатой, которые имеют второе название ложной гальки. Такие виды грунта по предположению ученых, сформировались в результате термических процессов литосферы.

Такие формы грунта, по всей видимости были сформированы, как осадки концентратов минералов под поверхностью почвы. Ложная галька имеет на первый взгляд твердую поверхность, но легко разрушима при надавливании или воздействии воды. Этот факт представляет затруднения при посадке исследовательских аппаратов.

Кроме того, ненасыщенные почвы являются причиной марсианских оползней, который образуют овраги и холмы на поверхности планеты. Причинами оползновения поверхности принято считать несколько факторов: гиперувляжненность ненасыщенной почвы, действие силы тяжести и динамические нагрузки. Динамические нагрузки являются результатом сейсмических свойств и метеоритных ударов.

По результатам исследовательского зонда «Феникс», проводимым в 2008 году, учеными было доказано, что химический состав почвы пригоден для выращивания некоторых видов растений.

Учеными был поставлен опыт в выращивании земных культур на почвах Марса, земли и Луны. Имитаторы почв данных планет были изолированы от окружающего мира, поставлены в особые тепловые условия, в которых освещение проводилось по 16 часов в сутки, а полив осуществлялся путем распыления воды.

В каждый почвенный образец были посажены семена горчицы и помидора. Удивительным оказался тот факт, что имитатор марсианской почвы дал наиболее лучший результат прироста биомассы культур. За счет наличия минеральных веществ в структуре почвы, она давала хорошее питание растениям, а ее состав позволял влаге задерживаться надолго.

Кроме того, ученые заявляют о возможности жизни растительности на водяных почвах. Наличие льда на марсе позволяет допустить теорию выращивания водной растительности на планете.

Конечно, остальные условия для жизни растительности на планете отсутствуют.

Возможно, собранные данные о почве Марса послужат новым открытиям, а продолжающиеся исследования марсианского грунта позволят науке продвинуться на еще один шаг вперед.