火星盖尔陨石坑的神秘岩层等待好奇号探测器的测量

多年来，科学家们一直在使用轨道数据集研究火星盖尔陨石坑内的沉积物，但由于好奇号漫游者穿越这些沉积物，我们还可以获得岩石的近距离观察和详细测量，类似于由地球上的地质学家。

行星科学研究所高级科学家凯瑟琳·韦茨(CatherineWeitz)领导的一篇新论文重新审视了夏普山(MountSharp)轨道数据中的一个神秘特征，夏普山是盖尔陨石坑中的一个5.5公里高的土丘：更黑、更坚固、更平坦、更光滑的岩石层或风化层从它所在的含硫酸盐岩石中脱颖而出。因为在轨道数据中可以将较暗的地平线与周围较亮的含硫酸盐岩石区分开来，所以它可以在夏普山的大部分地区追踪，它标志着陨石坑内的特定时间段，这就是为什么它被称为“标志”地平线。”

标记层位似乎是一个或多个岩层或风化带，其外观与其所在的含硫酸盐岩石不同。地球上也发现了标记层，火山灰是一种常见的标记层，因为它看起来与周围的沉积物不同，并且可以在多变的景观中追踪。地质学家可以将标记层位用作时间地层特征，这意味着标记层位是在单个事件或特定时间段内形成的，因此通过大面积追踪标记层位，我们总能知道在其之前或之后沉积了哪些岩石。地层学。

“在含硫酸盐沉积物的沉积过程中，盖尔陨石坑内发生了一些事件，导致了不同类型的岩石单元。标志层在外观上与其上方和下方的含硫酸盐岩石不同，表明环境发生了变化短暂的时间，例如较干燥的时期，或者可能是区域性事件，例如附近火山的爆炸性喷发，将灰烬沉积在包括盖尔火山口在内的大片区域，”韦茨说。

“我们使用从火星侦察轨道器(MRO)上的高分辨率成像科学实验(HiRISE)、上下文相机(CTX)和紧凑型火星侦察成像光谱仪(CRISM)仪器收集的轨道数据来绘制这个标记地平线出现的位置整个夏普山，研究它的外观和成分。我们发现，标记地平线在夏普山上的高度变化为1.6公里，它距盖尔陨石坑中心的倾角在1到5度之间，并且具有相似的镁铁质成分到包括风成砂在内的其他玄武岩材料，”发表在《地球物理研究杂志：行星》上的“盖尔陨石坑标记地平线的轨道观测”的主要作者韦茨说。

“我们探索了标记层位的几种不同形成机制。它可能由与其上方和下方的含硫酸盐岩石相同的材料组成，但在形成过程中或随后通过将矿物质携带到水泥中的水变得更硬且更耐侵蚀它。标记层也可能是砂岩或滞后沉积物，形成于盖尔火山口相对于硫酸盐形成时更干燥。另一种可能性是，地层包含火山灰，当附近的火山爆发性喷发火山灰进入火山灰时沉积火星大气后来变得硬化。所有这些潜在的起源都需要至少有一些水的存在才能引起使地平线变硬的胶结，”韦茨说。“我们的轨道观测目前有利于硬化硫酸盐或火山灰的起源，

更仔细的观察将使科学家能够更好地理解为什么标记地平线与附近的硫酸盐露头如此不同。“我们很幸运，好奇号火星车计划在未来几个月内到达标记地平线，因为它穿过含硫酸盐的岩石穿越夏普山，提供有价值的地面测量数据，可用于评估不同的起源情景。目前，好奇号火星车距标记层位约700米，从Greenheugh山前冲到粘土-硫酸盐过渡区。好奇号对标记层位的探索将能够详细分析沉积学特性，包括粒度、任何不整合面、内部结构、纹理和化学成分，”韦茨说，

“好奇号可以进行的这些原位观察和测量对于区分多种提议的形成情景至关重要。当然，火星可以给我们扔一个曲线球，结果可能是标记地平线的起源可能是我们某些事情的结果没有从轨道数据集预料到，”韦茨说。“只有当好奇号开始对标记层位进行自己的调查时，数据才能有希望解开这个神秘的标记层位的起源，并帮助我们进一步了解盖尔陨石坑的有趣沉积历史。”

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