화성의 자원

Ore resources on Mars

화성에는 잠재적인 식민지 [1][2]개척자들에게 매우 유용한 광석이 있을지도 모른다.광범위한 분화구와 함께 화산 특성의 풍부함은 다양한 [3]광석의 강력한 증거이다.화성에서 지구로의 높은 운송 비용을 정당화할 수 있는 어떤 것도 찾을 수 없지만, 미래의 식민지 개척자들이 화성에서 더 많은 광석을 얻을수록 화성에서 [4]식민지를 건설하는 것이 더 쉬워질 것이다.

입금방법

광상은 대량의 열의 도움으로 생산된다.화성에서는 지하에서 움직이는 녹은 암석과 분화구 충돌로 인해 열이 발생할 수 있다.지하에 있는 액체 바위는 마그마라고 불린다.마그마가 지하실에 앉아 수천 년 동안 천천히 식으면 더 무거운 원소들이 가라앉는다.구리, 크롬, 철 및 니켈을 포함한 이러한 원소는 [5]바닥에 농축됩니다.마그마가 뜨거울 때, 많은 원소들이 자유롭게 움직인다.냉각이 진행됨에 따라 원소는 서로 결합하여 화합물 또는 광물을 형성합니다.어떤 원소들은 광물을 형성하기 위해 쉽게 결합하지 않기 때문에, 그들은 거의 모든 다른 원소들이 화합물이나 광물로 결합된 후에 자유롭게 존재한다.나머지 요소를 호환되지 않는 [6]요소라고 합니다.그들 중 몇몇은 인간에게 꽤 유용하다.예를 들어 초전도체와 특수강 생산에 사용되는 금속인 니오브, 랜턴과 네오디뮴, 텔레비전 모니터와 에너지 효율적인 LED [7]전구용 유로피움 등이 있습니다.마그마 덩어리가 식고 대부분 얼거나 결정화되어 고체가 된 후, 소량의 액체 암석이 남는다.이 액체에는 납, 은, 주석, 비스무트, [8]안티몬과 같은 중요한 물질이 들어 있습니다.때때로 마그마 챔버의 광물은 너무 뜨거워서 기체 상태를 차지합니다.다른 것들은 수용액에서 물과 유황과 섞인다.가스와 미네랄이 풍부한 용액은 결국 균열에 들어가 유용한 미네랄 정맥이 된다.양립할 수 없는 원소를 포함한 광석 광물은 뜨거운 용액에 녹아 있다가 용액이 [9]식으면 결정화된다.이러한 뜨거운 용액에 의해 만들어진 퇴적물을 열수성 퇴적물이라고 합니다.세계에서 가장 중요한 금, 은, 납, 수은, 아연, 텅스텐의 광상 중 일부는 이런 [10][11][12]방식으로 시작되었다.사우스다코타의 북부 블랙힐에 있는 거의 모든 광산은 광물의 [13]온수 매장량 때문에 생겨났다.마그마가 식으면 수축하고 굳어지기 때문에 마그마 덩어리가 식으면 균열이 생기는 경우가 많다.얼어붙은 마그마 덩어리와 주변 암석 모두에서 균열이 발생하므로, 광석은 우연히 근처에 있는 모든 종류의 암석에 퇴적되지만, 광석 광물은 먼저 [14]마그마의 녹은 덩어리를 통해 농축되어야만 했다.

루이지애나 주립 대학에서 실시된 연구는 엘리시움 몬스의 화산 주변에서 다양한 종류의 화산 물질을 발견했다.이것은 화성이 마그마 진화를 할 수 있다는 것을 보여주었다.이것은 화성에서 [15][16]미래 인류에게 유용한 광물을 찾을 수 있는 가능성으로 이어집니다."

화성의 녹은 바위

화성에 많은 거대한 화산이 존재한다는 것은 과거에 넓은 지역이 매우 뜨거웠다는 것을 보여준다.올림푸스 몬스는 태양계에서 가장 큰 화산이다; 작은 화산들 중 하나인 세라니우스 톨루스는 지구의 에베레스트 산 높이 근처에 있다.

  • Olympus Mons Region showing several large volcanoes

    여러 개의 대형 화산을 보여주는 올림푸스 몬스 지역

  • Lower volcano is Ceraunius Tholus and upper volcano is Uranius Tholus as seen by Mars Global Surveyor Mars Orbiter Camera. Ceraunius Tholus is about as high as Earth's Mount Everest.

    화성 글로벌 서베이어 화성 탐사선 카메라로 볼 수 있는 아래쪽 화산은 케라니우스 톨루스, 위쪽 화산은 우라니우스 톨루스입니다.세라니우스 톨러스는 지구의 에베레스트 산만큼 높다.

  • Lava flow, as seen by THEMIS. Note the shape of the edges.

    THEMIS에서 볼 수 있는 용암 흐름. 가장자리의 모양을 주목해 주세요.

마그마가 땅속을 이동했다는 것을 보여주는 제방의 형태로 훨씬 더 널리 퍼져있는 열원에 대한 강력한 증거가 있다.둑은 벽의 모양을 하고 바위 [17]층을 가로지른다.어떤 경우에는 화성의 제방이 침식에 의해 노출되었다.

  • Possible dike in Syrtis Major quadrangle as seen by HiRISE under the HiWish program

    HiWish 프로그램의 HiRISE에서 볼 수 있는 Syrtis Major Quadangle에서 가능한 제방

  • Dikes in Arabia, as seen by HiRISE, under the HiWish program. These straight features may indicate where valuable ore deposits may be found by future colonists. Scale bar is 500 meters.

    HiRISE에서 볼 수 있듯이 HiWish 프로그램의 아라비아 제방.이러한 직선적인 특징들은 미래의 식민지 개척자들이 어디에서 귀중한 광석을 찾을 수 있는지를 나타낼 수 있다.축척봉은 500미터입니다.

  • Possible dike in Thaumasia quadrangle, as seen by HiRISE under the HiWish program. Dikes may have deposited valuable minerals.

    HiWish 프로그램의 HiRISE에서 볼 수 있는 Tahumasia 사각형의 가능한 둑.제방은 귀중한 광물을 축적했을지도 모른다.

  • Possible dikes in Oxia Palus quadrangle, as seen by HiRISE under HiWish program

    HiWish 프로그램의 HiRISE에서 볼 수 있는 Oxia Palus 사각형의 제방 가능

  • Possible dike, as seen by HiRISE under the HiWish program. Image located in Iapygia quadrangle.

    HiWish 프로그램의 HiRISE에서 볼 수 있는 둑이 있을 수 있는 둑.이아피기아 사각형에 있는 이미지.

  • Straight ridges may be dikes in which liquid rock once flowed. The image is of Huo Hsing Vallis in Syrtis Major, as seen by THEMIS.

    직선 능선은 한때 액체 암석이 흐르던 제방일 수 있다.사진은 TEMIS에서 볼 수 있듯이 큰시리스에 있는 Huo Hsing Valis의 이미지입니다.

  • Dike near the crater Huygens shows up as a narrow dark line running from upper left to lower right, as seen by THEMIS.

    호이겐스 분화구 부근의 둑은 TEMIS에서 볼 수 있듯이 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로 이어지는 좁고 어두운 선으로 나타납니다.

  • Dikes as seen by HiRISE under the HiWish program. An image in the Nilosyrtis region, in Casius quadrangle.

    HiWish 프로그램의 HiRISE에 표시되는 제방.Nilosyrtis 영역의 카시우스 사각형 이미지입니다.

  • Dikes near Spanish Peaks, Colorado. Dikes like these are common on Mars.

    콜로라도의 스패니시 피크스 근처의 제방.이런 둑은 화성에서 흔하다.

화성의 넓은 지역은 지질학자들에 의해 그라벤으로 분류되는 fossa라고 불리는 기압골을 포함하고 있다.그것들은 [18]화산으로부터 수천 마일이나 뻗어 있다.둑이 [19][20][21]둑의 형성을 도왔다고 믿어진다.많은, 아마도 대부분의 잡이들은 그 밑에 둑을 가지고 있었을 것이다.지질학자들은 땅속에서 움직인 액체 암석의 양이 화산과 용암 [22]흐름의 형태로 정상에서 보는 것보다 많다고 믿기 때문에 화성에서 제방과 다른 화성 침투를 예상할 수 있을 것이다.

지구에서, 광대한 화산 지형은 큰 화성이라고 불린다; 그러한 장소는 니켈, 구리, 티타늄, 철, 백금, 팔라듐, 그리고 [4][23]크롬의 원천이다.거대한 화산군을 포함하고 있는 화성의 타르시스 지역은 LIP로 여겨진다.

  • Graben in the Memnonia Fossae, as seen by HiRISE. This graben is believed to be the result of magmatic dikes rather than regional tectonic stretching (scale bar is 1.0 km).

    HiRISE에서 볼 수 있는 Memnonia Fossae를 잡습니다.이 그래벤은 지역적인 구조적인 확장보다는 마그마적인 둑의 결과로 여겨진다(스케일 바는 1.0km이다.

  • The Cerberus Fossae in the Elysium quadrangle, as seen by HiRISE

    HiRISE에서 본 Elysium 사각형의 Cerberus Fossae

충격으로 인한 열

주 소행성대(흰색)와 트로이 소행성대(녹색)입니다.자세한 내용을 보려면 이미지를 클릭하십시오.화성의 궤도가 소행성대에 얼마나 가까운지 주목하라.

녹은 암석에 의해 생성된 열 외에도, 화성은 소행성이 표면에 충돌하여 거대한 크레이터를 만들 때 많은 열을 생성해 왔다.큰 충격 주변의 지역이 [4]식으려면 수십만 년이 걸릴 수 있습니다.

243 아이다와 그 달 닥틸.닥틸은 소행성이 발견된 첫 번째 위성이다.

그 동안 땅 속의 얼음은 녹고, 가열하고, 광물을 녹이고, 그 충격으로 생긴 균열이나 단층에 퇴적시킬 것이다.지구상의 연구는 균열이 생기고 그 [24][25][26][27]틈에 2차 광맥이 채워진다는 것을 증명했다.화성 궤도를 돌고 있는 위성들의 사진들은 충돌 [28]크레이터 근처의 균열을 감지했다.Opportunity Rover가 인데버 [29]크레이터 가장자리에서 수성 및 저급 열변화 부위를 발견했습니다.이것들은 암석의 화학적, 열적 변화를 야기하는 깊은 유체 순환을 가능하게 하는 관절과 균열 근처에서 발견됩니다.그래서 화성 크레이터 주변에는 간접적인 [30]충격의 결과로 생성된 다양한 광물이 있을 수 있다.

충격으로 인한 열은 여러 프로세스에서 발생합니다.충격 직후 바닥에서 반동이 일어나 뜨거운 암석이 지표로 떠오른다.하지만, 대부분의 열은 충돌 중에 생성되는 운동 에너지에서 나옵니다.이 엄청난 열은 초기에 형성되기 시작하여 한동안 지속될 수 있는 몇 가지 유용한 제품을 만듭니다.이것들은 "유전자 퇴적물"이라고 불립니다.충돌로 인한 골절에서 뜨거운 미네랄이 풍부한 유체의 순환은 열수증을 일으킨다.캐나다 서드베리 화성 복합체의 Cu-Ni 황화물이 중요한 예다.수년 동안 서드베리 지역에서 생산된 이 광석들은 매년 20억 달러의 가치가 있었다.서드베리 지층은 우리에게 아연, 구리, 금, 납의 [25][31]광석을 제공해 왔다.

Auki Crater를 연구하는 연구팀에 의해 열수병에 대한 강력한 증거가 보고되었다.이 분화구에는 충격으로 인해 골절된 후에 생긴 것으로 보이는 능선이 있습니다.화성 정찰 궤도선을 이용해 그들은 지구의 [32][33][34][35][36][37]충돌로 인한 열수계에 흔한 스멕타이트, 실리카, 제올라이트, 서펜틴, 탄산염, 그리고 염소산염 광물을 발견했다.다른 화성 [38][39][40]크레이터를 연구한 다른 과학자들이 화성에 충돌 후 열수계에 대한 다른 증거들이 있다.

  • Wide view of Auki Crater, as seen by CTX

    CTX에서 본 아우키 분화구 광경

  • Close view of central portion of Auki Crater, as seen by HiRISE Arrow indicates ridges. Sand dunes are present near the top of the image.

    HiRISE 화살표로 볼 수 있는 Auki 분화구 중앙부를 자세히 보면 능선을 알 수 있습니다.이미지 상단 근처에 모래 언덕이 있습니다.

  • Close view of ridges from previous HiRISE image Arrow indicates an "X" shaped ridge.

    이전 HiRISE 이미지 화살표에 표시된 능선은 "X"자 모양의 능선을 나타냅니다.

  • Close view of the central section of Auki Crater showing ridges with arrow Image is an enlargement of a previous HiRISE image.

    Auki Crater의 중앙부를 가까이서 볼 수 있는 것은, 종래의 HiRISE 이미지의 확대입니다.

화성의 표면은 오늘날 땅 속에 얼어붙은 얼음과 함께 과거에 더 습한 기후에 대한 풍부한 증거를 가지고 있다; 그러므로 열수 시스템이 충돌 열로부터 설치될 가능성이 꽤 있다.나사의 화성 오디세이는 실제로 감마선 [41]분광계를 사용하여 궤도에서 얼음의 분포를 측정했다.그래서 과거에는 많은 물이 균열을 순환하고 새로운 광물을 축적할 수 있었을 것이다.열수 변화라고 불리는 이 과정은 화성에서 온 운석에서 발견되었다.2011년 2월에 발표된 연구는 나크라이트 화성 [42][43]운석의 정맥에서 점토 광물, 독사, 탄산염의 발견을 상세하게 했다.로켓 엔진 폭발로 얼음층이 드러난 피닉스호는 얼음이 [44][45]녹는 것을 지켜봤다.

지구에 있는 약 180개의 충돌 크레이터 중 30%가 광물이나 석유와 가스를 포함하고 있기 때문에, 크레이터링은 천연 자원의[46] 개발을 촉진하는 것으로 보인다. 지구에 충돌과 관련된 효과로부터 생성된 광석들 중 일부는 철, 우라늄, 금, 구리, 그리고 니켈의 광석을 포함한다.충격 구조에서 채굴되는 재료의 가치는 [25]북미에서만 연간 50억달러로 추산된다.

  • Hellas Basin Area topography. This is one of the impacts that would have taken many thousands of years to cool. A lot of minerals could have been deposited while this area was cooling.

    헬라스 분지 지역 지형.이것은 식히는 데 수천 년이 걸렸을 충격 중 하나입니다.이 지역이 냉각되는 동안 많은 광물이 축적되었을 수 있습니다.

  • Topography of the Argyre Basin, the major feature in the Argyre quadrangle. This large impact crater would have also taken many thousands of years to cool.

    아르기르 분지의 지형, 아르기르 사각형에서 가장 큰 특징.이 큰 충돌구 또한 식히는 데 수천 년이 걸렸을 것이다.

유용한 자료에 대한 직접적인 증거

나클라 운석은 지구에 착륙한 많은 화성 조각들 중 하나이다.1998년 부숴진 이후 양면과 내부 표면이 눈에 띈다.

과학계에서는 한동안 한 무리의 운석들이 화성에서 왔다는 것이 받아들여져 왔다.이와 같이, 그것들은 행성의 실제 표본을 나타내며, 이용 가능한 최고의 장비에 의해 지구에서 분석되었습니다.SNC라고 불리는 이 운석들에서는 많은 중요한 원소들이 발견되었다.마그네슘, 알루미늄, 티타늄, 철 및 크롬이 비교적 많이 함유되어 있습니다.또 리튬, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 니오브, 몰리브덴, 랜턴, 유로피움, 텅스텐, 금 등도 미량 검출됐다.일부 지역에서는 이러한 자재가 [47]경제적으로 채굴될 수 있을 정도로 농축될 수 있습니다.

화성 착륙선 바이킹I, 바이킹II, 패스파인더, 오퍼튜니티로버, 스피릿로버는 화성 [48]토양에서 알루미늄, 철, 마그네슘, 티타늄을 확인했다.오퍼튜니티는 주요 [49]철광석인 헤마타이트가 풍부한 블루베리라는 이름의 작은 구조물을 발견했다.이 블루베리는 쉽게 모아지고 강철을 만드는데 사용될 수 있는 금속 철로 환원될 수 있었다.

이글 크레이터의 암벽에 있는 블루베리.왼쪽 상단의 병합된 세쌍둥이에 주목하십시오.

게다가 스피릿 로버와 오퍼튜니티 로버 모두 화성의 [50][51]표면에 있는 니켈 철 운석을 발견했다.이것들은 또한 [52]강철을 생산하는 데 사용될 수 있다.

2011년 12월, Opportunity Rover는 토양에서 돌출된 석고 광맥을 발견했습니다.검사 결과 칼슘, 유황, 물이 함유된 것으로 확인됐다.미네랄 석고가 데이터에 가장 적합합니다.그것은 바위의 갈라진 틈으로 이동하는 미네랄이 풍부한 물로 인해 형성되었을 것이다."홈스타크"라고 불리는 이 광맥은 화성의 메리디안 평원에 있다.홈스테이크는 평원의 황산염이 풍부한 퇴적암과 엔데버 [53]분화구 가장자리에서 드러난 오래된 화산암과 만나는 지역이다.

  • Heat Shield Rock was the first meteorite ever identified on another planet. It is 93% iron.

    히트 실드 바위는 다른 행성에서 발견된 최초의 운석이었다.93% 철분입니다.

패스파인더의 소저너로버는 요기록(NASA)의 알파 프로톤 X선 분광계 측정을 하고 있다.이 기구는 바위의 원소를 측정했다.
  • Viking lander took this picture of the Martian surface and analyzed the soil.

    바이킹 착륙선은 화성 표면의 사진을 찍어서 토양을 분석했어요.

어두운 모래 언덕은 화성 표면에서 흔하다.그들의 어두운 빛깔은 현무암이라고 불리는 화산암 때문이다.현무암 모래언덕에는 크롬산염, 마그네타이트, [54]일메나이트 등의 광물이 포함되어 있는 것으로 알려져 있습니다.바람이 그들을 모았기 때문에, 그것들은 채굴할 필요도 없고,[55] 단지 퍼내기만 하면 된다.이 광물들은 미래의 식민지 개척자들에게 크롬, 철, 티타늄을 공급할 수 있다.

  • Dark dunes (probably basalt) which form a dark spot in Noachis quadrangle. Picture from Mars Global Surveyor.

    노키스 사각형에 어두운 점을 형성하는 어두운 모래 언덕(아마도 현무암).Mars Global Surveyer의 사진.

  • Wide view of dunes in Noachis, as seen by HiRISE

    HiRISE에서 본 Noachis의 모래 언덕 광경

  • Close-up View of dunes in the previous image, as seen by HiRISE. Note how sand barely covers some boulders.

    HiRISE에서 볼 수 있는 이전 이미지의 모래 언덕 확대도.모래가 바위를 거의 덮지 않는 것에 주목하세요.

미래 화성 광석 검출

이론적으로,[55] 화성에는 광석 자원이 존재한다.게다가, 분화구 주변이나 화산 지역 근처와 같이 민감한 장비는 그것들을 어디서 찾아야 할지 예측할 수 있다.더 많은 이미지가 수집됨에 따라, 더 많은 정보가 수집될 것이며, 이는 (지상 아래) 화성 활동을 나타내는 둑과 같은 작은 구조물의 위치를 더 잘 매핑하는 데 도움이 될 것이다.나중에 중력 및 자기 측정 장치를 사용하여 조임 없이 비행하는 우주선이 광상의 정확한 위치를 알아낼 수 있을 것이다.

「 」를 참조해 주세요.

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