Marťanský geologický časový rámec

Martian geologický čas je referenční systém sdílen všemi zúčastněnými se studiem v oborech Marsu , a to zejména Marsu geologii , aby se datum události, ke kterým došlo v průběhu dějin této planety. Za současného stavu našich znalostí je to v podstatě založeno na kvantitativním srovnání kráterování různých typů marťanského terénu, mezi nimi na jedné straně, a na druhé straně s tím, co víme o jiných planetách, zejména o Měsíc a Merkur . Tuto vizi nedávno dokončil návrh chronostratigrafie založený na kvalitativním studiu materiálů z marťanského povrchu, a zejména jejich mineralogie .

Marťanské geologické éry

Datování marťanských geologických událostí je stále široce diskutovanou otázkou, na kterou dosud nebyla poskytnuta žádná definitivní odpověď. Obecně se předpokládá, že čím větší je hustota impaktních kráterů, tím starší je povrch planety. Studie hustoty a morfologie kráterů na povrchu Marsu , které se v jednotlivých regionech značně liší, proto umožnily charakterizovat tři odlišné epochy dob trvání srovnatelných s věky a pojmenovaných po reprezentativních regionech.

Dvě konkurenční časové stupnice

Jak bylo uvedeno výše, datování marťanských geologických epoch (ve skutečnosti věků ) je dosud nevyřešenou otázkou. K dispozici jsou ve skutečnosti několik způsobů vyhodnocování a interpretace frekvenci z meteoritu dopadů na Marsu. Ty založené na hustotě a typologii impaktních kráterů vedou ke kratší chronologii než ty, které integrují mineralogickou povahu marťanského terénu, s odchylkami blížícími se miliardě a půl roku. Data shromážděná evropskou sondou Mars Express tak umožnila vyvinout stratigrafický systém vedoucí k další úpravě marťanských geologických chronologií.

Nejistoty ohledně současné frekvence kosmických dopadů na povrch Marsu

Četnost dopadů meteoritů na povrch Marsu by mohla být velmi podceňována, podle analýzy fotografií Mars Global Surveyor, které po více než osm let umožňují dnes mít dostatečnou vzdálenost k pokusu o extrapolaci statistik. Zejména byl na obrázcích stejných oblastí pořízených sondou v různých datech identifikován značný počet nových kráterů. Opportunity rover , mezitím, má při své cestě přes duny na Meridiani Planum , pořízených snímků mikropodniků kráterů (několik desítek centimetrů v průměru) na čerstvém písku, znamení nárazu následně po bouřích v počátku těchto dun. Pokud by se měl tento trend potvrdit, vedlo by to k významnému přehodnocení četnosti dopadů na půdu Rudé planety a následně k omlazení dat stanovených z těchto údajů, přinejmenším pro poslední období.

Nejistoty ohledně diachronních změn ve frekvenci těchto dopadů

Pokud se však zdá, že četnost nedávných dopadů zaznamenaných sondami obíhajícími kolem Marsu naznačuje vyšší rychlost kráteru, než která se obvykle používala k datování marťanských formací (což by vedlo k nutnosti „omladit“ všechna tato data), zdálo by se to spíše než , z dlouhodobého hlediska byla tato míra kráteru naopak vydělena třemi na 3 miliardy let, což by tentokrát mělo tendenci „stárnout“ marťanská data, a to tím spíše, že jsou relativní k nedávným jevům: tedy mají časovou škálu „stlačenou“ v noachiánské a hesperiánské , ale „rozšířenou“ v amazonské , což je přesně to, k čemu směřují nejnovější pozorování.

Problémy při kvantifikaci relativního množství nedávných sekundárních kráterů

Další problém vznikl v průběhu analýzy vyzařovaného struktury z v Zunil kráteru  : viditelné v infračervené , že sahá až do 1600  km kolem dopadu a by byly vytvořeny v souladu s simulace, o deset milionů úlomky v průběhu 10  cm v průměru, představující přibližně 30  km 3 ejecty; bylo by to tedy nesčetné množství sekundárních kráterů, často malých rozměrů a nepřesahujících několik stovek metrů, které by přivítaly okolí Zunilu až do vzdálenosti asi 3 500  km . V současné době se většina z těchto identifikovaných sekundárních kráterů ležet nad 80  km z primárního dopadu a asi 80  % z Athabasca Vallis krátery jsou považovány za druhotné Zunil krátery: takový podíl sekundárních kráterů je pravděpodobně povede k revizi datovací metody na základě rychlosti kráterování nedávných marťanských povrchů, pokud je skutečně prokázáno, že takové dopady, jako jsou dopady na počátek Zunilu, jsou schopné pokrýt takové obrovské marťanské povrchy tolika sekundárními krátery.

Důsledek: dvě konkurenční váhy

Statistické analýzy hustoty impaktních kráterů ve skutečnosti trpí metodickými předsudky, jedním z hlavních je to, že velikost vzorků uchovaných pro každé z uvažovaných období není homogenní: nejnovější místa jsou datována na základě povrchy mnohem menší než nejstarší místa. Dokud nebude provedeno přesné radiometrické datování hornin z referenčních ploch, nebude možné definitivně rozhodnout mezi dvěma konkurenčními trendy.

Standardní Hartmannova stupnice

Marťanská geologická časová stupnice vyvinutá americkým astronomem Williamem Hartmannem sahá až do 70. let a na základě hustoty a morfologie kráterů na různých terénech planety nabízí následující chronologii (data v milionech let):

Je stále velmi běžným referenčním bodem, zejména mezi Anglosasy a v literatuře před polovinou roku 2000. Přesto má tendenci být někdy nahrazen stupnicí známou jako „Hartmann & Neukum“. "

Hartmann & Neukumova stupnice

Německý planetolog Gerhard Neukum současně vyvinul datovací systém, který významně posunul zpět Hartmannovy milníky v čase a který nalezl v datech z evropské sondy Mars Express získané pomocí nástrojů HRSC a OMEGA , prvků podporujících mnohem delší chronologii běžně známou jako Hartmann & Neukum stupnice (kalendárium miliony let):

Toto je referenční rámec, ve kterém mají tendenci padat současné studie týkající se vývoje planety Mars , zejména v Evropské kosmické agentuře .

Návrh mineralogické stratigrafie

Hartmann & Neukum měřítko je více v souladu s novým přístupem k historii Marsu , na základě mineralogického povaze terénu více než na jejich craterization. Vyvinula z práce provedené týmem francouzský astrofyzik Jean-Pierre Bibring z IAS v Orsay z údajů shromážděných OMEGA nástroje ( observatoř pro mineralogie, voda, led a aktivita ) na Mars Express sondy z Evropské kosmické agentury , toto přístup je založen na stratigrafickém systému ve třech věcích  :

Odpovídající stupnice by byla následující (stáří v milionech let):

Tato chronologie stále zůstává přibližná, diskontinuita mezi Phyllosienem a Theiikienem se někdy vkládá kvůli geologické roztržce způsobené fází intenzivního vulkanismu na konci Noachiana , dokonce i epizodou velkého pozdního bombardování, které zhruba odpovídá tomuto datu ( LHB v angličtině).

.

Poznámky a odkazy

  1. (in) Mike Caplinger, „  Určení stáří povrchů na Marsu  “ (zpřístupněno 14. července 2008 )
  2. (in) Kenneth L. Tanaka , „  Stratigrafie Marsu  “ , Journal of Geophysical Research - Solid Earth , sv.  B13, n o  91, 1986, E139 - E158 ( ISSN  0148-0227 , číst online )
    DOI : 10.1029 / JB091iB13p0E139
  3. (in) Laboratoř tryskového pohonu NASA - 6. prosince 2006 „  PIA09023: Předběžný pohled na impaktní krátery . "
  4. (in) NASA's Mars Exploration Rover Mission - 20. září 2005 „  Opportunity Navigation Camera :: :: Sol 433 . "
  5. (in) Cathy Quantin Nicolas Mangold William K. Hartmann a German Pascal , „  dlouhodobý dopad Možný pokles sazeb: 1. Marťanská geologická data  “ , Icarus , sv.  186, n o  1, ledna 2007, str.  1–10 ( číst online )
    DOI : 10.1016 / j.icarus.2006.07.008
  6. (in) Alfred S. McEwen, Brandon S. Preblich, Elizabeth P. Turtle, Natalia A. Artemieva, Matthew P. Golombek, Michelle Hurst, Randolph L. Kirk, pan Devon Burr andet Philip R. Christensen , „  The rayed kráter Zunil a interpretace malých impaktních kráterů na Marsu  “ , Icarus , sv.  176, n O  2 Srpna 2005, str.  351-381 ( číst online )
    DOI : 10.1016 / j.icarus.2005.02.009
  7. (in) Richard A. Kerr , „  Kdo může číst marťanské hodiny?  ” , Science , sv.  312, n O  5777, 26. května 2006, str.  1132-1133 ( ISSN  0036 - 8075 , číst on-line )
    DOI : 10.1126 / science.312.5777.1132
  8. (in) Free University of Berlin [PDF] „  Evoluční historie Marsu . "
  9. (in) ESA Mars Express News - 14. března 2008 „  Mars Express odhaluje sopečnou minulost Rudé planety . "
  10. (in) Lunar and Planetary Science XXXIX (2008) „  Záznamy a chronologie kráterů na Měsíci a Marsu . "

  11. DOI : 10.1126 / science.1122659
  12. (in) CNES E-Space & Science - 30. srpna 2006 „  Tři nová slova pro novou historii . "
  13. Termín vytvořený ze starořečtiny τὸ θεΐον znamenající „ síra  “; přesný kořen by byl raději adjektivum * θειικον ve smyslu „  sírová “. "
  14. Termín vytvořený ze starořečtiny ὁ σίδηρος znamenající „ železo  “; přesný kořen by byl raději adjektivum * σιδηρικος ve smyslu „  železitý . "
  15. (in) ESA Mars Express News - 20. dubna 2006 „  OMEGA společnosti Mars Express odkrývá stránky pro život . "
  16. (in) Science - 21. dubna 2006 „  Náčrt historie změn na Marsu, nejprve se formovaly fylosilikáty, pak sírany, pak bezvodé oxidy železité ,“ ve výše uvedeném článku. ( DOI : 10.1126 / science.1122659 )

Související články