Mars Jordlag støv mineralogi

Deltagere: Per Nørnberg, Haraldur Pall Gunnlaugsson, Jonathan Merrison

Baggrund
Navnet "den røde planet" har Mars fået pga dens røde farve på en klar aftenhimmel. Farven skyldes at et lag støv på Mars’ overflade består af jernoxider, hvilket er konstateret ved refleksionsspektroskopiske undersøgelser fra Jorden og bekræftet af optiske undersøgelser i forbindelse med  Viking-missioner og Pathfinder missionen i 1997, hvorfra dette billede er taget (Pathfinder view).

Her på Jorden kendes en række okker- eller rødgule jernoxider (hæmatit, maghemit, ferrihydrit, goethit og lepidocrocit). Fælles for de rødlige eller gullige jernoxider er at de indeholder jern i oxidationstrin + III. Tilstedeværelsen af jernoxider på overfladen af Mars er ingen overraskelse, eftersom jern (Fe) er kendt for at være det tredje mest almindelige grundstof (efter ilt (O) og silicium (Si)) i planetens overflademateriale.


Mars Landskab Pathfinder (NASA) Mars Landscape Pathfinder (NASA)

Imidlertid indeholder de primære mineraler på overfladen af Mars næsten kun jern i oxidationstrin + II. Det ved man dels fra studier af Mars meteoritter, som formodentlig er overfladebjergarter slynget ud fra Mars efter meteoritnedslag på planeten, dels fra studier af refleksionspektre taget af Mars’ overflade. Der har således under dannelsen af Mars’ overfladestøv fundet en oxidering sted af jern fra iltningstrin +II til +III. Den røde farve er en langt større udfordring efter at NASA Mars Exploration Roverne har fastlagt at kemien i støvet fra atmosfæren er næsten den samme som grundklipperne.

Som udgangspunkt diskuteres to muligheder:

  • "in situ" overfladeoxidering af støv fra primære klipper på overfladen af Mars, og
  • forvitring og opløsning af den primære klippe i et vådt og oxiderende overflademiljø hvor jern-III forbindelser (hæmatit) blev dannet som små partikler som en belægning på støvpartiklerne.


Støvpartiklerne på Mars’ overflade indeholder i deres mineralogi oplysninger om deres dannelse og dermed om tidligere tiders overflademiljø. Men den nuværende viden om Mars støv opererer med partikler af en størrelse omkring 2 mikron med en kompliceret basaltisk mineralogi. Disse partikler ville blive totalt opløst i et Jord-miljø i løbet af årtier eller et par hundrede år. Derfor er det vigtig for Mars missionerne at studerer støvet så detaljeret.