Μια πιο προσεκτική ματιά στην επιφάνεια του Άρη
Η φύση πολλών από τα πετρώματα και τα υλικά στην επιφάνεια του Άρη παραμένει μυστηριώδης. Ο ηφαιστειογενής έχει διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό πολλών από τα επιφανειακά υλικά στον Άρη και το νερό έχει παίξει ρόλο στην αλλοίωση πολλών από αυτά τα ηφαιστειακά πετρώματα και τέφρες. Μια γεωλογική διαδικασία που θα μπορούσε να συνεισφέρει στον σχηματισμό πολλών από τα ηφαιστειακά υλικά είναι ο «υδροηφαιστεισμός», η εκρηκτική αλληλεπίδραση του ανερχόμενου μάγματος με το νερό στην ή κοντά στην επιφάνεια είτε σε υγρή μορφή είτε ως πάγος.
Μια μελέτη που διεξήχθη από τον Δρ William Farrand, ανώτερο ερευνητή στο Ινστιτούτο Διαστημικής Επιστήμης του Boulder του Κολοράντο, εξέτασε υλικά που παράγονται από αυτούς τους τύπους αλληλεπιδράσεων νερού-μάγματος. Δεδομένης της εκρηκτικής φύσης τέτοιων αλληλεπιδράσεων, τα ηφαιστειακά υλικά που παράγονται κατακερματίζονται σε τέφρα και η ταχεία ψύξη της ηφαιστειακής τέφρας που παράγεται κάνει μεγάλο μέρος της να στερεοποιείται γρήγορα ως γυαλί. Ο ατμός που εναποτίθεται με την υαλώδη στάχτη ή οι μεταγενέστερες αλληλεπιδράσεις με το θερμαινόμενο νερό προκαλούν το γυαλί να μετατραπεί σε μια ποικιλία διαφορετικών υλικών. Οι τύποι ηφαιστειακών υλικών που εξετάστηκαν πιστεύεται ότι αποτελούν ένα σημαντικό μέρος της επιφάνειας και των υλικών κοντά στην επιφάνεια του Άρη.
Ο Δρ Farrand και ο συν-ερευνητής, Δρ. Shawn Wright του Ινστιτούτου Πλανητικής Επιστήμης, διεξήγαγαν επιτόπια έρευνα σε διάφορες τοποθεσίες στο Αϊντάχο, τη Γιούτα και το Νέο Μεξικό. Οι Δρ. Οι Farrand και Wright συνεργάστηκαν με συνεργάτες από το Πανεπιστήμιο Stony Brook στη Νέα Υόρκη, το Πανεπιστήμιο Stirling στη Σκωτία και το Mount Holyoke College στη Μασαχουσέτη για να μελετήσουν αυτά τα δείγματα, καθώς και δείγματα από προηγούμενες εργασίες στην Ισλανδία και την πολιτεία της Ουάσιγκτον.
Τα δείγματα εξετάστηκαν χρησιμοποιώντας έναν αριθμό φασματοσκοπικών τεχνικών, όπως ανάκλαση, θερμική εκπομπή και φασματοσκοπία Mössbauer, καθώς και πιο παραδοσιακές μεθόδους, όπως η περίθλαση ακτίνων Χ και ο φθορισμός ακτίνων Χ, για τον προσδιορισμό της ορυκτολογίας και της χημείας. Πολλές από τις αναλυτικές προσεγγίσεις που χρησιμοποιούνται είναι ανάλογες με εκείνες που είναι διαθέσιμες σε τρέχοντα και προγραμματισμένα ρόβερ του Άρη.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι τα υλικά που σχετίζονται με αλληλεπιδράσεις υγρού νερού-μάγματος ήταν πιο πολύ αλλαγμένα από εκείνα που παράγονται από αλληλεπιδράσεις πάγου-μάγματος. Τα ορυκτά αλλοίωσης που παράγονται από το προηγούμενο σύνολο αλληλεπιδράσεων περιελάμβαναν ορισμένα ορυκτά αργίλου, γνωστά ως σμηκτίτες, και ορυκτά πλούσια σε πυρίτιο, γνωστά ως ζεόλιθοι. Τα υλικά αλληλεπίδρασης πάγου-μάγματος περιείχαν μικρότερες ποσότητες σμηκτιτών και στερούνταν ζεόλιθων.
Υπήρχαν επίσης ορατές χρωματικές διαφορές σε ορισμένα από τα τσιμεντοειδώς αλλοιωμένα ηφαιστειακά υλικά (γνωστά ως τούφες), με μερικούς γρήγορα ψύχους γκρίζους έως καφέ τούφους που σχετίζονται με τα προϊόντα αλλοίωσης νερού-μάγματος που δεν παρατηρήθηκαν με τα αλλοιωμένα με πάγο-μάγμα υλικά. Οι τύποι ορυκτών που βρέθηκαν και οι διαφορές χρώματος που παρατηρήθηκαν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για λόγους σύγκρισης με πιθανά ανάλογα υλικά που θα μπορούσαν να βρεθούν στον Άρη - δίνοντας έτσι πληροφορίες για το πώς σχηματίστηκαν τα υλικά της επιφάνειας του Άρη.
Δεδομένου ότι χρησιμοποιήθηκαν προσεγγίσεις ανάλυσης ανάλογες με rover, τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας θα είναι πολύτιμα για την ερμηνεία των αποτελεσμάτων από τα ρόβερ Spirit, Opportunity και Curiosity. Πιθανώς, υλικά παρόμοια με αυτά που εξέτασε η ομάδα του Δρ. Farrand υπήρχαν σε ένα ή περισσότερα από αυτά τα σημεία προσγείωσης. Η εργασία θα είναι επίσης χρήσιμη για την ερμηνεία των δεδομένων που θα προέλθουν από το προγραμματισμένο rover Mars 2020 της NASA καθώς και από το προγραμματισμένο Rover ExoMars της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας — και τα δύο έχουν προγραμματιστεί για εκτόξευση στον Άρη το 2020.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Spectroscopic exams of hydro- and glaciovolcanic basaltic tuffs:Modes of alteration and relevance for Mars, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Icarus. Αυτή η εργασία διεξήχθη από τον W.H. Ο Farrand από το Ινστιτούτο Επιστημών του Διαστήματος, ο S.P. Wright από το Ινστιτούτο Πλανητών Επιστημών, ο T.D.
