Ganges Mensa
.png) EN THEMIS infraröd bild av Ganges Chasma . Norr är uppe. Ganges Mensa är det framträdande bergsliknande inslaget nära mitten av bilden.
| |
| Plats |
Ganges Chasma ( Valles Marineris ) Coprates fyrkant |
|---|---|
| Koordinater | Koordinater : |
| Namngivning | Klassisk albedofunktion |
Ganges Mensa (även ibland benämnd Gangis Mensa i litteraturen) är en mesa och en inre skiktad insättning i Ganges Chasma , en av de perifera dalarna i Valles Marineris på Mars . Mesan reser sig upp till 4 kilometer (13 000 fot) från golvet i Ganges Chasma, nästan till samma höjd som de omgivande platåerna i Lunae Planum . Liksom Hebes Mensa är mesan helt separerad från de omgivande kanjonväggarna och har upprätthållit betydande erosion som har fått den att dra sig tillbaka i areal.
Mesaen är sammansatt av spröda , tunt lager enheter som bryts ner till räfflade mönster, tolkade av de flesta forskare som erosionella eoliska drag som kallas yardangs . Det är täckt av ett mer motståndskraftigt lager som av många forskare tolkas som vulkaniskt ursprung. Även om mesan förstås ha bildats genom någon kombination av vulkanism och sedimentär avsättning, finns det pågående tvist om huruvida vulkanismen associerad med mesan inträffade subglacially (in i en is mega laccolith ) eller subaqueously (in i en paleolake). De som föredrar den subglaciala hypotesen tror att Ganges Mensa är en tuya som är extremt lik analoger som observerats på Azasplatån i Tuva , Ryssland .
Sammanhang
Ganges Mensa är en mesa som ligger i en djup uppströms bassäng av den perifera Ganges Chasma- armen av Valles Marineris -dalnätverket. Den sträcker sig nästan 100 kilometer (60 mi) från öst till väst och 50 kilometer (30 mi) i norr och söder mellan murarna i Ganges Chasma, avgränsad i norr av en skarp brant och gradvis avsmalnande mot dalbotten på söder. På sin topp reser sig mesan upp till 4 kilometer (13 000 fot) från Ganges Chasma-golvet, och dess profil har en genomsnittlig höjd på 2 kilometer (6 600 fot) från dalbotten. Ganges Mensa och Hebes Mensa är de enda mesas av Valles Marineris som sträcker sig till höjden av den omgivande platåterrängen. Mesan är separerad från kanjonens väggar i norr av en vallgravsliknande sträcka av dalbotten, liknande Hebes och Capri Mensae och många av mesastrukturerna som observerats inom Valles Marineris. Vissa forskare har tolkat Ganges Mensa för att överlagra kaos terräng i uppströms Ganges Chasma.
Mesan är omgiven av det mest omfattande och tätt koncentrerade dynhavet på Mars utanför planetens polarområden. En bred sandig slätt sträcker sig söder om mesan och är varvas med knotiga slätter och mindre mesas upp till 20 kilometer (12 mi) i storlek, som gradvis minskar i storlek österut. Denna region har tolkats som en kaosterräng eller en mantlad, eroderad rest av vulkaniska byggnader. Den vallgravsliknande regionen norr om mesaprovinsen domineras av jordskredsterräng från kollapser i Ganges Chasmas kanjonvägg. En del av detta område har sedan dess täckts av sanddyner.
Forskare har också rapporterat bevis för sulfatsignaturer som manifesterar sig i ljustonade högar som kan observeras över Ganges Chasma-golvet. Vissa forskare har tolkat dessa landformer som att de har sitt ursprung i erosion av sulfatbärande lager som finns inom enheter i Ganges Mensa.
Ganges Mensa ligger i Coprates-fyrkanten på Mars, centrerad nära ekvatorn på det västra halvklotet vid 7,2° S och 48,8° W. Landformen har fått sitt namn efter ett klassiskt albedo-drag som publicerades i ett manuskript från 1930 kallat La Planéte Mars författat av Fransk-grekisk astronom Eugène Michel Antoniadi . International Astronomical Union godkände officiellt Ganges Mensas namn 2006.
Geologi
Forskare har identifierat två, tre, fyra eller fem stratigrafiska enheter på mesan som är mest iögonfallande definierade av närvaron, utbredningen och längden av långa erosionsräfflor (tolkade av många forskare som yardangs och, historiskt, möjligen som ett resultat av grundvatten sapping ), och tematiskt konsekventa egenskaper hos olika albedo . Yardangs är flottor av långsträckta linjära särdrag utskurna från berggrunden av vindar som blåser i en ihållande riktning, och täcker ytligt stora delar av mesan. Dessa landformer är i allmänhet hundratals meter långa och tiotals meter höga, men de har observerats bli mycket större på den norra sidan av Ganges Mensa. Mesans sydvästra sida är brantare och innehåller de mest välinskurna exemplen på yardangs på landformen, vilket tyder på att vinderosionen var mest allvarlig på denna del av mesan. Dessa enheter deponerades i minst två deponeringshändelser, varvat av minst en eller möjligen två längre perioder av erosion, beroende på specifika tolkningar av förekomsten av vinkelkonformiteter som observerats i stratigrafin.
De basala stratigrafiska enheterna i Gange Mensa visar spektrala signaturer av polyhydratiserade sulfater som kieserit , som är synliga upp till höjder av 1 900 meter (6 200 fot) uppför på mesan. Dessa sulfatsignaturer är inte konsekvent representerade någon annanstans i Valles Marineris-nätverket utan finns inom Eos Chasma och Capri Chasma och särskilt på Capri Mensa, som ligger söderut. Vissa av dessa enheter bedöms av vad som har tolkats av vissa forskare som förutsedda bäddar av mörka eoliska (vindformade) material. Dessa mörka bäddar saknar några spektrala signaturer av vanliga maffiska mineraler som pyroxener , olivin eller järnoxider (som hematit ). Mot räfflad terräng har bäddarna observerats falla mellan 15° och 25°. Dessa tjocka och spröda enheter når i sin största utsträckning upp till 1 kilometer (3 000 fot) i tjocklek.
De är täckta av en mycket motståndskraftig enhet som av vissa forskare tolkats som vulkaniskt ursprung, men som har undergrävts av erosionen av den underliggande svaga bergarten. Kapstenen på Ganges Mensa visar inte denna nedsänkning utan verkar istället ligga horisontellt på toppen av dessa lager. Dessa lager har preliminärt daterats till den mitten-till-sena Amazonasperioden , samtidigt med bildandet av några utflödeskanaler som mynnar ut i Chryse Planitia . Mörka kupoler och åsar på materialets lock har historiskt sett associerats med vulkanisk modifiering men har på senare tid föreslagits vara den påträngande matningskällan för denna bergart. På grund av denna känslighet för erosion och kollaps, var Ganges Mensa troligen en gång mycket mer omfattande än vad det ser ut att vara för närvarande. Ett uppgrävt kraterförkläde nästan 10 kilometer (6 mi) öster om mesan verkar tvärsnitta en struktur som har tolkats av vissa forskare som en nu begravd del av mesan. Storskalig massförlust av dessa svagare stratigrafiska enheter (mest anmärkningsvärt, i jordskredet av två kvarter längs den södra sidan av mesan) har observerats på ett iögonfallande sätt på mesan.
De observerade skikten som beskrivs ovan - kallade inre skiktade avlagringar av forskare - är av stort intresse för forskare som studerar möjligheten till tidigare liv på Mars på grund av den spektralt antagna närvaron av kieserit, ett polyhydratiserat magnesiumsulfatmineral. Ett sådant mineral bildas bara i tillräckliga mängder i sura vattenhaltiga miljöer, vilket tyder på den långvariga närvaron av vatten i områden där dessa material finns. Ganges Mensa är den västligaste av de regioner där dessa typer av lager har hittats i den större regionen Valles Marineris. I marksituationer finns polyhydratiserade sulfater nästan alltid tillsammans med hematit (ett järnoxidmineral som också är känt för att bilda diagenetiskt i neutrala vattenhaltiga miljöer), men inga spektrala signaturer av hematit har hittats med kieserit i Ganges Mensa. Forskare har spekulerat i att hematit i Ganges Mensa sedan dess har vittrat ut och inte längre finns i ILD där i betydande mängder. Hematit har hittats på andra ställen i inre skiktade avlagringar nedströms, vilket tyder på att vattenmiljöerna i Valles Marineris inklusive Ganges Mensa blev mindre och mindre sura in i det sena Hesperian och tidiga Amazonas.
Formationsmekanismens tolkningar
Hypotes om subglacial vulkanism
Ganges Mensa-provinsen och andra inre skiktade avlagringar i Valles Marineris har starkt analogiserats med Azas-platån , en region i Tuva-republiken (en federal subjekt i Ryssland ) nära Bajkalsjön och den mongoliska gränsen. Azas Plateau vulkaniska fältet tros ha bildats genom subglacial vulkanism ; den mekanismen används i enlighet därmed för att tolka geomorfologin av Ganges Mensa, som har analogiserats till en markbunden landform känd som en tuya . Det har föreslagits av vissa forskare att Ganges Mensa kan vara en extremt eroderad version av en. Historiskt har andra forskare alternativt föreslagit att den moderna formen av Ganges Mensa var en avsättningseffekt och inte erosionseffekt. kunde ha inträffat i en gigantisk pingoliknande laccolit bestående av is, eller i en genomfrusen sjö i Ganges Chasma.
Anhängare av den subglaciala vulkanismens ursprungshypotes noterar att Ganges Mensas horisontellt orienterade cap rock är morfologiskt förenlig med cap rock sett i tuyas i Azas platån. Olika kupoler och bågformade åsar har observerats över berget Ganges Mensa, vilket leder till att vissa spekulerar i att dessa troliga vulkaniska landformer faktiskt är bevis på magmatiska vallar , vulkaniska öppningar eller erosionsrester av vulkaniska halsar som kan ha inträngt underliggande lager för att avsätta locket rock.
Närvaron av omfattande tunna skiktning i de tjocka spröda stratigrafiska enheterna under Ganges Mensas lockberg kan nära motsvara hyaloklastiter , som är vulkaniska breccia som bildas när lavor bryter ut direkt i vatten eller is och sedan släcks . De föreslagna hyaloklastitfacierna har analogiserats med de som omfattar tuyas på Island . Andra författare har föreslagit att dessa skiktade terränger skulle kunna utgöra alternerande maffiska flöden och tuffar gjorda av palagonit , vilket har observerats i några isländska tuyas.
Forskare har dock noterat att de studerade mesas av Valles Marineris, inklusive Ganges Mensa, är omgivna av ett omfattande dynhav som aldrig har observerats i närheten av landlevande tuyas. På själva mesan föresängar typiska för landlevande tuyas, men sänkningarna av sängkläderna som observeras i Ganges Mensa är mycket brantare än de som har observerats i tuyas i British Columbia .
Subaqueous vulkanism hypotes
De som förordar en subaqueous hypotes för Ganges Mensas bildning hävdar att mesan utvecklades på grund av en kombination av vulkaniska och sedimentära faktorer under en ihållande kilometerdjup paleolak. Anhängare av denna hypotes tenderar att gynna en lågenergiavsättningsförklaring till bildandet av mesa snarare än en subglacial, med de basala sulfatberikade IDL:erna avsatta under Hesperian, när cirkum-Chryse-utflödeskanalerna bildades.
En undervattensformation skulle kunna förklara de tunt skiktade spröda avlagringarna inom väggarna i Ganges Mensa om de var grumliga , men eftersom de sedimentära partiklarna kan variera i sammansättning och i avstånd från källan, behöver den traditionella Bouma-sekvensen som är karakteristisk för terrestra grumligheter inte nödvändigtvis observeras.
Kritiker av denna hypotes för Ganges Mensa noterar att det inte finns några barriärer i chasmata som verkar begränsa en förmodad paleolak nedströms mot utflödeskanalerna som de vanligtvis hämtar (som hur Ganges Chasma mynnar ut i Chryse Planitias högland), och hur det finns inga observerade morfologier på Ganges Mensa eller på någon av de andra mesas av Valles Marineris som kan tänkas motsvara paleoshoreline bänkar. Mer generellt sträcker sig Hebes Mensa också till en högre höjd än kanten av Hebes Chasma, vilket har implikationer på den bredare formationsmekanismen i dalmesas som sannolikt inte kan förklaras av en lakustrin mekanism. Det är dock fullt möjligt att återuppbyggnad kunde ha utrotat alla tecken på sådana paleoshorelines, och att geometrin i Ganges Chasma kan ha varit tillräckligt annorlunda tidigare för att ha stött närvaron av en djup paleolak.
Observationshistoria
1900-talet
1987 rapporterade Susan S. Nedell och David W. Andersen ( San Jose State University ) och Steven W. Squyres ( NASA Ames Research Center ) om förekomsten av skiktade avlagringar över Valles Marineris, och gav de första detaljerade observationerna om strukturen, stratigrafi , fördelning och sammansättning av landformerna inom dalnätet på vikingabilder . De fokuserade särskilt på insättningar i Candor Chasma och gjorde några regionala generaliseringar. Nedell och hennes medförfattare gav preliminära hypoteser om hur dessa avlagringar bildades. Forskarna drog slutsatsen att en lakustrin avsättningsmekanism i allmänhet var den mest sannolika formationshypotesen, mot eoliska eller explosivt vulkaniska hypoteser. De fann det inte heller möjligt att anta att de skiktade avlagringarna överensstämde med de material som utgörs av deras dalväggar, men noterade att visst skredmaterial i kanjonväggen oundvikligen skulle inkorporeras i dessa skiktade avlagringar i fallet med avsättningsursprung. Noterbart, Nedell och medarbetare kunde inte bestämt stödja eller motsätta sig ett vulkaniskt ursprung för avlagringarna, och identifierade inga calderor associerade med någon av de skiktade avlagringarna, inklusive Ganges Mensa. De noterade dock att närvaron av någon central struktur - antingen vulkanisk och/eller relikt - kan stå för de stora storlekarna på dessa skiktade avlagringar i förhållande till mängden skräp som man vanligtvis kan förvänta sig att deponera i en lakustrin miljö.
Goro Komatsu och Robert G. Strom från University of Arizona lämnade in ett sammandrag till den 21:a Lunar and Planetary Science Conference 1990 för att diskutera nya observationer om geologin hos skiktade terränger på mesan med möjliga vulkaniska intrång . Vid denna tidpunkt förespråkade Komatsu och Strom en lakustrin (sjöavsättning) ursprungshypotes för Ganges Mensa.
År 1993 publicerades en studie av Goro Komatsu, Paul E. Geissler, Robert G. Strom och Robert B. Singer (alla från University of Arizona) som undersökte förekomsten av skiktade avlagringar i Valles Marineris, och utvecklade det arbete som senast diskuterades 1990 vid LPSC.
År 1994 rapporterade Baerbel K. Lucchitta, Nancy K. Isbell och Annie Howington-Kraus (alla från United States Geological Survey ) om överensstämmelsen mellan geomorfa kartor över Valles Marineris och digitala terrängmodeller , och gav sina insikter i geokronologin för dalnät. Forskarna hävdade att ett lakustrint ursprung för inre skiktade avlagringar som Ganges Mensa var osannolikt, eftersom sjönivåer inte kunde upprätthållas på det djup som var nödvändigt för att deponera så stora delar med tanke på öppenheten i kanjonsystemet, även om de medgav att kanjonens geometri systemet kan ha varit annorlunda och att de olika chasmata kan ha varit bortkopplade eller isolerade bassänger. Lucchitta och hennes medarbetare noterade att det inte fanns några bevis för att Ganges Chasma var fördämd, vilket gjorde en lakustrin ursprungshypotes osannolik. De framförde först hypotesen att Ganges Mensa kan ha varit en tuya, ett vulkaniskt bordsberg bildat av utbrott i gigantiska pingoliknande islaccoliter eller grunda frusna sjöar .
Tidigt 2000-tal
År 2000 använde Jennifer A. Wagoner ( Souther Dakota School of Mines and Technology , internat vid Lunar and Planetary Institute ) och Allan H. Treiman (Lunar and Planetary Institute) vikingabilder för att geologiskt kartlägga Ganges Mensa, och delade upp det i fyra enheter med namnet namn. för stora floder i Indien som fungerar som bifloder till Gangesfloden ( Gandak , Brahmaputra , Tista , Yamuna ). Mariner 9 -data användes för att skapa stereobilder av de skiktade avlagringarna. Wagoner skickade in ett sammandrag till den 31:a Lunar and Planetary Science Conference för att rapportera om hennes resultat. I ljuset av användningen av dessa MOC-stereobilder kunde forskarna inte definitivt bekräfta närvaron av en vinkelavvikelse som tidigare föreslagits av Goro Komatsu 1993.
År 2002 lämnade Meredith A. Higbie ( Skidmore College , praktik vid Lunar and Planetary Institute ), Robert R. Herrick och Allen H. Treiman ( Lunar and Planetary Institute ) in ett sammandrag för att presentera vid den 33:e Lunar and Planetary Science Conference där de diskuterade ansträngningar för att utföra geologisk kartläggning och att karakterisera inre skiktade avlagringar (ILDs) som tidigare dokumenterats vid Ganges Mensa på data från Mariner 9 och Viking . Higbie och hennes medarbetare använde MOLA- och MOC -data. Genom att utarbeta tidigare arbete av Waggoner, delade Higbie kronologiskt upp mesastrukturen i fem stratigrafiska enheter (från botten till toppen: Gandak, Brahmaputra, Tista, Yamuna och Gomti ) .
År 2004 analogiserade Goro Komatsu, Gian Gabriele Ori ( Gabrielle D'Annunzio-universitetet i Italien ), Paolo Ciarcelluti ( Universitetet i Rom Tor Vergata ) och Yury D. Litasov ( Ryska Vetenskapsakademin) förekomsten av mesa-interiören skiktad avsättning. terrängen i Valles Marineris till de subglaciala vulkaniska särdragen på Azasplatån i Tuva (ett federalt ämne i östra Ryssland) nära gränsen till Mongoliet. Forskarna beskrev särskilt närvaron av ILD som mesas i Valles Marineris som troliga analoger till marklevande tuyas. Denna insikt motiverade senare arbete av Ross Beyer och Alfred McEwen om att undersöka denna hypotes, i synnerhet i samband med Ganges Mensa.
2004 publicerade Ross A. Beyer sin doktorsavhandling under ledning av sin rådgivare vid University of Arizona, Alfred McEwen . Bland andra studieämnen bedömde Beyer doppvinkeln för skikten i Ganges och Hebes Mensae. Detaljerna i denna undersökning rapporterades i Beyers 2005-publikation.
2005 använde Ross A. Beyer och Alfred McEwen från University of Arizona MOC- och MOLA-data för att försöka urskilja doppvinkeln för de mörka eoliska materialen som är synliga i lager inom Ganges och Hebes Mensa. Sådana lager antogs ursprungligen ha varit berggrund men misstänktes senare för att jämföra skogsbäddar som vanligtvis observeras i terrestra tuyas (vulkaniska strukturer som bröt ut i överliggande glaciärer), som vanligtvis är vinklade runt 35°. Undersökningen av doppvinkeln ansågs möjlig eftersom terrängen där dessa lager är synliga i södra Ganges Mensa är räfflad, vilket möjliggör en tredimensionell konceptualisering av orienteringen av det plan där dessa lager vinklades. Författarna lämnade in ett sammandrag till den 36:e Lunar and Planetary Sciences Conference för att diskutera deras arbete, och rapporterade att sänkningsvinkeln för dessa föresbäddar i Ganges och Hebes Mensae var alldeles för ytlig för att närma sig dem som ses i terrestra motsvarigheter. Formen på Ganges och Hebes Mensae är inte heller karakteristisk för markbunden tuya, men kan ändå representera hur en markbunden tuya kan se ut om den har upplevt mycket betydande erosion.
Samma år skickade Ross A. Beyer (nu från NASA:s Ames Research Center ) in ett sammandrag för att presentera vid American Geophysical Union Fall Meeting för att rapportera om arbetet med att klargöra stratigrafin i Ganges Mensa-strukturen, nu med infraröd THEMIS - data med högre upplösning. Beyer argumenterar starkare, men inte slutgiltigt, till förmån för hypotesen att Ganges Mensa bildades på ett sätt som liknar en jordbunden tuya baserat på närvaron av mycket spröda, finskiktade eoliska skräp mot mer motståndskraftigt vulkaniskt material.
Sent 2000-tal till idag
2006 skickade Ross A. Beyer (NASA:s Ames Research Center) in ett sammandrag till den 37:e Lunar and Planetary Sciences Conference som rapporterade om hans arbete som i detalj karakteriserade de eoliska morfologierna som finns över ytan av Ganges Mensa. Beyer undersökte också en krater utanför den östra kanten av mesan som verkar visa bevis på begravning och senare uppgrävning . De avslöjade delarna av den kratern överlagrar en tå av mesan, vilket lägger till betydande bevis till hypotesen att Ganges Mensa en gång var en mycket mer omfattande landform som sedan dess har blivit mycket vittrad.
Beyer lämnade också in ett sammandrag till American Geophysical Unions möte samma år för att rapportera om förhållandet mellan ljustonade högavlagringar i Ganges Chasma och basalenheten i Ganges Mensa, med hjälp av OMEGA-spektraldata för att notera likheter i kieseritsignaturer mellan de sulfatbärande mesa lager och de där högarna.
2008 presenterade Matthew Chojnacki och Jeffrey E. Moersch från University of Tennessee en affisch vid American Geophysical Union Fall Meeting för att rapportera om deras arbete med att karakterisera ergs av Valles Marineris med hjälp av måttlig till hög upplösning THEMIS, CTX och HiRISE-data . Bland andra resultat hävdade författarna att de högsta koncentrationerna av sanddyner inom Valles Marineris - inklusive den största opolära ergen på Mars - kan hittas i Ganges Chasma omedelbart kring Ganges Mensa.
2008 lämnade Mariam Sowe, Ernst Hauber och Ralf Jaumann ( German Aerospace Center , eller DLR), John F. Mustard och Leah H. Roach ( Brown University ) och Gerhard Neukum ( Free University of Berlin ) in ett sammandrag till European Planetary Vetenskapskongressen kommer att rapportera en analys av sammansättningen av de inre skiktade avlagringarna i Ganges Mensa med hjälp av data från CRISM (spektral), THEMIS (dag/natt termofysisk) och HRSC (höjd). Forskarna fann spektrala signaturer på Ganges Mensa som stöder ett saltlösningslakustrint ursprung, till stor del på grund av den sannolika närvaron av polyhydratiserade sulfater som kieserit . Dessa sulfatsignaturer observeras endast på den övre enheten som identifierats av Sowe och hennes medarbetare.
2011 publicerade Mariam Sowe, Gerhard Neukum (Free University of Berlin) och Ralf Jaumann (DLR) en jämförande studie av inre skiktade avlagringar över Valles Marineris och regionen där dess debouching in i Chryse Planitia. Ganges Mensa var en av två huvudsakliga platser (tillsammans med Eos Chasma) där dessa ILDs hade observerats och studerats i Valles Marineris-nätverket, med resten av de studerade platserna nedströms mot nordost. Ett tvärsnitt av en region inklusive Ganges Mensa och Eos Chasma utarbetades i publikationen, och de särskilda bildningsmekanismerna för ILDs diskuterade där.
2017 presenterade Selby Cull-Hearth och M. Caroline Clark ( Bryn Mawr College ) en omfattande undersökning av mineralogin i Ganges Chasma med hjälp av CRISM-data. Författarna bekräftade de lägre stratigrafiska nivåerna av mesa som en blandning av monohydratiserade sulfater och järnoxider. Avlagringarna som är värd för dessa spektrala signaturer på Ganges Mensa tenderar att kontrastera med omgivande terräng mörkare, och de verkar generellt manifestera sig i mer okonsoliderade avlagringar (inklusive sanddyner på den omgivande dalbotten). Olivin signaturer, linjära till vägg-golvgränsen av Ganges Mensa, observerades av forskarna över den centrala byggnaden av mesa. Men 2018 publicerade Giovanni Leone från University of Atacama ett direkt motbevis till denna publikation och påpekade att Cull-Hearth och Clark hade skapat sin studie kring antagandet att de hydratiserade mineralerna i Ganges Mensa och Ganges Chasma krävde vattenhaltiga processer för att bildas . Leone citerade en mängd olika publikationer som föreslår alternativa förklaringar till förändringar som de ursprungliga medförfattarna inte tog upp eller på annat sätt motbevisade.
