Sứ mệnh Mars 2020 Đông Bắc Syrtis

Xe thăm dò Mars 2020 ra mắt vào tháng 7 năm 2020 với tên lửa Atlas V để đến sao Hỏa vào tháng 2 năm 2021. Xe này phát triển từ các mẫu xe tự hành, với các hệ thống vào, xuống, hạ cánh và cần cẩu trên không. Bên cạnh việc khám phá một địa điểm có khả năng sinh sống và tìm kiếm các dấu hiệu của cuộc sống trong quá khứ, thu thập các mẫu vật chất hấp dẫn cho nghiên cứu khoa học (đá và đá quý) có thể giải quyết các câu hỏi khoa học cơ bản nếu trở về Trái đất, là mục tiêu chính của sứ mệnh Sao Hỏa 2020.[13] Việc lựa chọn địa điểm hạ cánh là phần quan trọng trong việc giúp thành công của nhiệm vụ này.[14]

Mặc dù Đông Bắc Syrtis đã được giữ sau đợt cắt giảm lần thứ ba trong Hội thảo Địa điểm Hạ cánh Mars 2020, nhưng cuối cùng nó đã không được chọn. Mặt bằng hình elip để hạ cánh của Đông Bắc Syrtis có kích thước 16 x 14 km và hình elip nhỏ hơn là 13,3 × 7,8 km với sự hỗ trợ của công nghệ tiên tiến, công nghệ Điều hướng tương đối (TRN).[2][15]

Khu vực hình elip hạ cánh của NE Syrtis, Sao Hỏa. Hình bầu dục màu xanh là hình elip hạ cánh Đông Bắc Syrtis. Hình bầu dục màu trắng là hình elip nhỏ hơn với kỹ thuật Điều hướng tương đối theo địa hình. Hình bầu dục màu vàng là một địa điểm hạ cánh tiềm năng khác, là hình elip hạ cánh Jezero. Hình ảnh bối cảnh là CTX (Context Camera) trên Tàu quỹ đạo trinh sát sao Hỏa.

Khu vực được quan tâm

Khối Mesa ở Đông Bắc Syrtis, Sao Hỏa.

Khối Mesa

Megabreccia ở Đông Bắc Syrtis.

Mesa là một trong những địa điểm thú vị. Nó bao gồm năm địa điểm con: nắp giữ miệng núi lửa, sườn đổ đá lộ ra các khối nhẹ, khối olivin-cacbonat, Fe/Mg-phyllosilicat, cho phép dễ dàng tiếp cận các loại đá đa dạng.[16][17]

Trên đỉnh mesa là một điểm khối hình nắp màu sẫm, bao gồm các tảng đá có kích thước dài nhiều mét. Nó là dòng dung nham chính của Hesperian Syrtis hoặc tro hóa thạch. Những tảng đá mácma này là những mẫu thích hợp để xác định niên đại của các sự kiện địa chất trên Sao Hỏa, có thể hiệu chỉnh phương pháp xác định niên đại hành tinh. Không giống như Trái đất, xác định niên đại hành tinh chủ yếu dựa vào việc đếm miệng núi lửa, một phương pháp dựa trên giả định rằng số lượng hố va chạm trên bề mặt hành tinh tăng lên theo thời gian tại bề mặt tiếp xúc của không gian bị tác động, được hiệu chỉnh bằng cách sử dụng tuổi thu được thông qua phương pháp đo phóng xạ niên đại của các mẫu đá thu thập từ các sứ mệnh Luna và Apollo. Các mẫu vật của sứ mệnh này mang trở về Trái đất sẽ được phân tích bằng các thiết bị hiện đại trong các phòng thí nghiệm. Các mẫu Igneous từ Đông Bắc Syrtis có thể cung cấp bốn thời điểm quan trọng cho lịch sử địa chất sao Hỏa, bao gồm (1) thời điểm của sự kiện va chạm Isidis, (2) thời điểm chuyển vị của khối giàu olivin, (3) thời điểm của nắp mafic đá đen, (4) thời gian của các dòng dung nham Syrtis, về cơ bản sẽ cải thiện kiến thức của con người về sao Hỏa sơ khai và lịch sử sơ khai của hệ mặt trời, chẳng hạn như vụ bắn phá hạng nặng cuối cùng.[16][17]

Khu vực này bộc lộ rõ những tảng đá có hàm lượng olivin cao lớn nhất trên sao Hỏa.[18] Nguồn gốc của đá olivin cao vẫn đang được tranh luận. Tích lũy va chạm[5] hay dung nham giàu olivin[19][20] là hai giả thuyết hàng đầu. Một phần đá olivin bị biến đổi thành cacbonat. Nhiều giả thuyết đã được đưa ra để giải thích nguồn gốc của cacbonat, trong đó có hệ thống co ngoằn ngoèo.[21][22] Cacbonat là cacbon chìm quan trọng và là một phần quan trọng để hiểu được chu trình cacbon của sao Hỏa. Việc lấy mẫu trong tương lai có thể làm sáng tỏ các điều kiện môi trường của cacbonat. Ngoài ra, thành phần đồng vị của cacbonat qua thời gian, ghi lại sự mất mát của bầu khí quyển và nó cũng tiết lộ liệu sự sống có từng xuất hiện trên sao Hỏa hay không.[16][17]

Phần dưới của khối mesa là khối nền của vùng Đông Bắc Syrtis, bao gồm các smectit Fe/Mg và pyroxen canxi thấp. Khối tầng ngầm bị thay đổi một phần để tạo thành kaolinit. Kaolinit (đất sét Al) thường bao phủ các smectit Fe/Mg trên bề mặt sao Hỏa.[16] Phong hóa trong khí hậu ấm áp hoặc rửa trôi axit là hai cách giải thích sự hình thành kaolinit.[16][17]

Megabreccia
Khối sunfat ở Đông Bắc Syrtis.

Megabreccia xuất hiện trong toàn bộ địa tầng ngầm của Đông Bắc Syrtis. Thành phần của những megabreccias này rất phức tạp, bao gồm cả vật liệu bị thay đổi hoặc mafic.[5] Những megabreccias này có thể được nâng lên và lộ ra bởi sự kiện hình thành lưu vực Isidis. Megabreccia có thể tiết lộ bản chất tự nhiên của phần còn lại thuộc lớp vỏ sơ cấp của sao Hỏa hoặc các lavas pyroxen canxi thấp thời kỳ Noachian. Nó cũng có thể hạn chế thời gian hoạt động của máy phát điện trên sao Hỏa.

Khối lớp sunfat

Xa hơn về phía nam của địa điểm đổ bộ hình elip, có một dãy trầm tích sunfat dày 500 mét (1.600 ft) được bao phủ bởi các dòng dung nham từ quá trình hình thành núi lửa Syrtis Major muộn. Lớp sunfat bao gồm sunfat ngậm nước và jarosit. Jarosite thường chỉ ra môi trường oxy hóa và axit (pH <4). Sự xuất hiện của jarosite cho thấy rằng môi trường đã thay đổi từ trung tính/kiềm (như được đề xuất bởi các smectit Fe/Mg và cacbonat rộng rãi) sang axit.[3] Việc phát hiện sunfat làm phức tạp hơn lịch sử địa chất của Sao Hỏa.