Budowa geologiczna najstarszych marsjańskich kraterów z okresu Late Heavy Bombardment na podstawie danych spektrofotometrycznych z sond Mars Express i Mars Reconnaissance Orbiter oraz analiza porównawcza z najstarszymi ziemskimi kraterami impaktowymi na podstawie zdjęć satelitarnych
Celem badań jest przedstawienie mineralogii kraterów uderzeniowych Marsa pochodzących z okresu Late Heavy Bombardment czyli Wielkiego Bombardowania takich jak – Hellas Argyre Isidis powstałych w okresie Noachian (4,5- 3,5 Ga) między 3,9-3,8 Ga oraz terenów z ich kraterami z późniejszych epok Hesperian i Amazonian – Mawrth Vallis, Oxia Planum, Hypanis Vallis i Aram Dorsum, które będą badane w przyszłej misji ESA ExoMars planowanej na 2016 rok, mającej na celu szukanie śladów życia i związków organicznych. Misja przewiduje lądownie łazika w okolicach wymienionych powyżej obszarów. Dlatego w badaniach szczególnie uwzględni się wystąpienia minerałów powstających w środowisku wodnym i co za tym idzie określenie warunków sprzyjających powstaniu życia na Marsie na tych terenach. Dane pozyskiwane będą z aparatury OMEGA, PFS zainstalowanej na sondzie Mars Express, CRISM – sonda MRO, oraz wykorzysta się zdjęcia powierzchni Marsa z aparatury CTX i HiRISE zainstalowanych także na sondzie MRO. Główną uwagę będzie się zwracać na wystąpienia minerałów ilastych, które są szczególnie związane z istnieniem wody w okresie Noachian (4,5- 3,5 Ga).
Badanie polegać będzie na próbie ustalenia czy woda pojawiała się tylko w Noachianie czy też w epokach późniejszych i czy minerały ilaste związane są tylko z tą epoką. Ostatecznym wynikiem będzie stworzenie mapy mineralogicznej powyższych obszarów. Analiza porównawcza z kraterami ziemskimi i pozyskanie próbek z tych kraterów ma pomóc w określeniu geologii tego obszaru poprzez korelacje widm w podczerwieni powierzchni najstarszych kraterów marsjańskich i widm odpowiednich skał z najstarszych kraterów ziemskich. (np. Vredefort w RPA i Sudbury w Kanadzie). Materiałem obserwacyjnym poddanym analizie będą widma spektrometru PFS w podczerwieni w kanale długofalowym (LW) 5-45 µm (2000-222 cm-1) sondy Mars Express. Analiza polegać będzie na wychwyceniu takich charakterystycznych pasm emisyjnych/absorpcyjnych, które nie należą do znanych widm składników atmosfery Marsa czyli CO2, H2O, kryształków lodu i pyłu. Uzyskane widma w emisyjności zostaną poddane wnikliwej obserwacji pod kątem znalezienia interesujących minimów (pasm), i potem porównane z widmami minerałów w podczerwieni.
Widma minerałów do porównań w emisyjności zaczerpnięte będą z bibliotek internetowych, następnie widma tych minerałów będą modelowane metodą dekonwolucji w celu interpretacji mineralogicznej widm. Widma pozyskane ze spektrometru OMEGA i CRISM obejmują krótkofalowy (do 5,2 mikrometrów) zakres podczerwieni, a ich interpretacja opiera się na wielospektralnych obrazach reflektancji powierzchni. Do interpretacji wykorzystane będą dane z kanału SWIR-C 0,93-2,73 µm (10752-3663 cm-1). Widma będą interpretowane po automatycznym oddzieleniu atmosfery w programie ENVI. Do interpretacji widm korzystać się będzie przede wszystkim z biblioteki widm USGS Digital Spectral Library oraz z wykonanych wcześniej widm próbek kraterów ziemskich. Porównanie wyników z opracowania widm OMEGA CRISM i PFS daje większe możliwości interpretacji mineralogicznej wybranych obszarów Marsa. Projekt ma pogłębić wiedzę o geologii i atmosferze Marsa, co będzie przedstawione w postaci map. Zadaniem projektu jest określenie potencjalnie najbardziej interesujących miejsc do planowania misji kosmicznych pod kątem badań nad istnieniem śladów jakiś form życia. Dodatkowym efektem podjętego problemu będą referaty naukowe na konferencjach zagranicznych poświęconych zagadnieniom planetologii oraz publikacje w renomowanych czasopismach.
kierownik projektu dr Natalia Zalewska
tel.:+48 22 846 00 11 w. 835
natalia.zalewska@ilot.lukasiewicz.gov.pl