Composition of Mars
મંગળની રચના મંગળના ભૂસ્તરશાસ્ત્રની શાખાને આવરી લે છે જે મંગળ ગ્રહની રચનાનું વર્ણન કરે છે. મૂળભૂત રચના મંગળને અલગ પાડવામાં આવે છે, જે-પાર્થિવ ગ્રહ માટે-સૂચવે છે કે તેનું કેન્દ્રિય કેન્દ્ર ધાતુના લોખંડ અને નિકલથી બનેલું છે, જે ઓછા ગાઢ, સિલિકેટ આવરણ અને પોપડાની આસપાસ છે. પૃથ્વીની જેમ, મંગળમાં પીગળેલા લોખંડનો કોર અથવા ઓછામાં ઓછો પીગળેલા બાહ્ય કોર હોય તેવું લાગે છે. જો કે, આવરણમાં સંવહન દેખાતું નથી. હાલમાં મંગળ થોડી ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે. મંગળની મૌલિક રચના ઘણી નોંધપાત્ર રીતે પૃથ્વીથી અલગ છે. પ્રથમ, મંગળના ઉલ્કાપિંડનું વિશ્લેષણ સૂચવે છે કે ગ્રહનું આવરણ પૃથ્વીના આવરણ કરતાં લગભગ બમણું આયર્નથી સમૃદ્ધ છે. ગ્રહનો વિશિષ્ટ લાલ રંગ તેની સપાટી પરના આયર્ન ઓક્સાઇડને કારણે છે. બીજું, તેનું મૂળ સલ્ફરથી સમૃદ્ધ છે. ત્રીજું, મંગળનું આવરણ પૃથ્વીની સરખામણીએ પોટેશિયમ અને ફોસ્ફરસથી સમૃદ્ધ છે અને ચોથું, મંગળના પોપડામાં સલ્ફર અને ક્લોરિન જેવા અસ્થિર તત્વોની ટકાવારી પૃથ્વીના પોપડાની સરખામણીએ વધારે છે. આમાંના ઘણા તારણો મંગળની સપાટી પરના ખડકો અને માટીના મૂળ સ્થાને વિશ્લેષણ દ્વારા સમર્થિત છે. મંગળની મૌલિક રચના વિશે આપણે જે જાણતા હોઈએ છીએ તે મોટાભાગે ભ્રમણકક્ષામાં ફરતા અવકાશયાન અને લેન્ડરમાંથી આવે છે. (યાદી માટે મંગળનું સંશોધન જુઓ.) આમાંના મોટાભાગના અવકાશયાન ભ્રમણકક્ષામાંથી દૂરસ્થ સંવેદના દ્વારા અથવા સપાટી પરના મૂળ સ્થાને વિશ્લેષણ દ્વારા મંગળની સપાટીની રચનાને માપવા માટે સ્પેક્ટ્રોમીટર અને અન્ય ઉપકરણો વહન કરે છે. આપણી પાસે ઉલ્કાના સ્વરૂપમાં મંગળના ઘણા વાસ્તવિક નમૂનાઓ પણ છે જેણે પૃથ્વી પર તેમનો માર્ગ બનાવ્યો છે. મંગળના ઉલ્કાઓ (ઘણીવાર શેરગોટ્ટાઇટ્સ, નખલાઈટ્સ અને ચેસિગ્નાઇટ્સ માટે એસ. એન. સી. તરીકે ઓળખાય છે-ઉલ્કાઓના જૂથો સૌપ્રથમ મંગળના મૂળ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે) મંગળના પોપડાની રાસાયણિક રચના અને આંતરિક ભાગ પર માહિતી પ્રદાન કરે છે જે અન્યથા નમૂના પરત મિશન સિવાય ઉપલબ્ધ ન હોત. આ માહિતી સ્રોતોના આધારે, વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે મંગળના પોપડાની સૌથી વધુ વિપુલ રાસાયણિક ઘટકો સિલિકોન, ઓક્સિજન, આયર્ન, મેગ્નેશિયમ, એલ્યુમિનિયમ, કેલ્શિયમ અને પોટેશિયમ છે. આ તત્વો અગ્નિકૃત ખડકોનો સમાવેશ કરતા ખનિજોના મુખ્ય ઘટકો છે. ટાઇટેનિયમ, ક્રોમિયમ, મેંગેનીઝ, સલ્ફર, ફોસ્ફરસ, સોડિયમ અને ક્લોરિન તત્વો ઓછા વિપુલ પ્રમાણમાં છે પરંતુ હજુ પણ ખડકોમાં ઘણા સહાયક ખનિજો અને ધૂળ અને જમીન (રેગોલિથ) માં ગૌણ ખનિજો (હવામાન ઉત્પાદનો) ના મહત્વપૂર્ણ ઘટકો છે. 5 સપ્ટેમ્બર, 2017ના રોજ વૈજ્ઞાનિકોએ અહેવાલ આપ્યો હતો કે ક્યુરિયોસિટી રોવરે મંગળ ગ્રહ પર પૃથ્વી પરના જીવન માટે આવશ્યક ઘટક બોરોનની શોધ કરી હતી. આવી શોધ, અગાઉની શોધો સાથે કે પ્રાચીન મંગળ પર પાણી હાજર હોઈ શકે છે, મંગળ પર ગેલ ક્રેટરની સંભવિત પ્રારંભિક રહેઠાણને વધુ સમર્થન આપે છે. હાઇડ્રોજન પાણી (H2O) બરફ તરીકે અને હાઇડ્રેટેડ ખનિજોમાં હાજર છે. કાર્બન વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2) તરીકે અને કેટલીકવાર ધ્રુવો પર સૂકા બરફ તરીકે જોવા મળે છે. કાર્બોનેટમાં અજ્ઞાત માત્રામાં કાર્બન પણ સંગ્રહિત થાય છે. મોલેક્યુલર નાઇટ્રોજન (N2) વાતાવરણનો 2.7 ટકા હિસ્સો બનાવે છે. જ્યાં સુધી આપણે જાણીએ છીએ, વાતાવરણમાં મળેલા મિથેનના અંશ સિવાય કાર્બનિક સંયોજનો ગેરહાજર છે. 16 ડિસેમ્બર 2014ના રોજ, નાસાએ અહેવાલ આપ્યો હતો કે ક્યુરિયોસિટી રોવરે મંગળના વાતાવરણમાં મિથેનની માત્રામાં "દસ ગણો ઉછાળો" શોધી કાઢ્યો છે, જે સંભવતઃ સ્થાનિક છે. "20 મહિનામાં એક ડઝન વખત" લેવામાં આવેલા નમૂનાના માપનમાં 2013ના અંતમાં અને 2014ની શરૂઆતમાં સરેરાશ "વાતાવરણમાં પ્રતિ અબજ મિથેનના 7 ભાગો" નો વધારો જોવા મળ્યો હતો. તે પહેલાં અને પછી, વાંચન સરેરાશ તે સ્તરના દસમા ભાગની આસપાસ હતું. 25 ઓક્ટોબર 2023ના રોજ, વૈજ્ઞાનિકોએ ઇનસાઇટ લેન્ડરની માહિતીની મદદથી અહેવાલ આપ્યો હતો કે મંગળ ગ્રહ તેના પોપડાની નીચે કિરણોત્સર્ગી મેગ્મા મહાસાગર ધરાવે છે. ખનીજશાસ્ત્ર અને પેટ્રોલોજી મંગળ મૂળભૂત રીતે એક અગ્નિકૃત ગ્રહ છે. સપાટી પરના અને પોપડાની ખડકોમાં મુખ્યત્વે ખનીજોનો સમાવેશ થાય છે જે મેગ્માથી સ્ફટિકીકરણ કરે છે. મંગળની ખનિજ રચના વિશે આપણું મોટાભાગનું વર્તમાન જ્ઞાન ભ્રમણકક્ષામાં ફરતા અવકાશયાનના સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક ડેટા, છ ઉતરાણ સ્થળોમાંથી ખડકો અને માટીના મૂળ સ્થાને વિશ્લેષણ અને મંગળના ઉલ્કાના અભ્યાસમાંથી આવે છે. હાલમાં ભ્રમણકક્ષામાં રહેલા સ્પેક્ટ્રોમીટરમાં થેમિસ (માર્સ ઓડિસી), ઓમેગા (માર્સ એક્સપ્રેસ) અને ક્રિસમ (માર્સ રિકોનિસન્સ ઓર્બિટર) નો સમાવેશ થાય છે. બે મંગળ સંશોધન રોવર્સ દરેક સપાટી પરના ખનિજોને ઓળખવા માટે આલ્ફા પાર્ટિકલ એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રોમીટર (એપીએક્સએસ), થર્મલ એમિશન સ્પેક્ટ્રોમીટર (મિની-ટીઇએસ) અને મોસ્બોઅર સ્પેક્ટ્રોમીટર ધરાવે છે. 17 ઓક્ટોબર, 2012ના રોજ, "રોકનેસ્ટ" ખાતે મંગળ ગ્રહ પર ક્યુરિયોસિટી રોવરે મંગળની માટીનું પ્રથમ એક્સ-રે વિવર્તન વિશ્લેષણ કર્યું હતું. રોવરના ચેમિન વિશ્લેષકના પરિણામોએ ફેલ્ડસ્પાર, પાયરોક્સિન અને ઓલિવાઇન સહિત અનેક ખનિજોની હાજરી જાહેર કરી હતી અને સૂચવ્યું હતું કે નમૂનામાં મંગળની માટી હવાઇયન જ્વાળામુખીની "વાતાવરણીય બેસાલ્ટિક જમીન" જેવી જ હતી. પ્રાથમિક ખડકો અને ખનિજો મંગળના શ્યામ વિસ્તારો ઓલિવાઇન, પાયરોક્સિન અને પ્લેજિયોક્લેઝ ફેલ્ડસ્પાર જેવા માફિક ખડક બનાવતા ખનિજો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ ખનિજો બેસાલ્ટના પ્રાથમિક ઘટકો છે, એક શ્યામ જ્વાળામુખી ખડક જે પૃથ્વીના દરિયાઈ પોપડાની અને ચંદ્ર મારિયાની પણ રચના કરે છે. ખનિજ ઓલિવાઇન સમગ્ર ગ્રહ પર જોવા મળે છે, પરંતુ કેટલીક સૌથી મોટી સાંદ્રતા નિલી ફોસેમાં છે, જે નોઆચિયન-યુગના ખડકો ધરાવતો વિસ્તાર છે. ઓલિવાઇનથી સમૃદ્ધ અન્ય એક વિશાળ આઉટક્રોપ ગંગા ચાસ્મામાં છે, જે વેલેસ મેરિનરિસ (ચિત્રમાં) ની પૂર્વ બાજુની ખાઈ છે. ઓલિવાઇન પ્રવાહી પાણીની હાજરીમાં ઝડપથી માટીના ખનિજોમાં પરિણમે છે. તેથી, ઓલિવાઇન ધરાવતા ખડકોના મોટા આઉટક્રોપિંગવાળા વિસ્તારો સૂચવે છે કે ખડકોની રચના થઈ ત્યારથી પ્રવાહી પાણી વિપુલ પ્રમાણમાં નથી. પાયરોક્સિન ખનિજો પણ સમગ્ર સપાટી પર વ્યાપક છે. નિમ્ન-કેલ્શિયમ (ઓર્થો-) અને ઉચ્ચ-કેલ્શિયમ (ક્લિનો-) પાયરોક્સિન બંને હાજર છે, જેમાં ઉચ્ચ-કેલ્શિયમની જાતો નાની જ્વાળામુખીની ઢાલ સાથે સંકળાયેલી છે અને જૂના ઉચ્ચભૂમિના ભૂપ્રદેશમાં નિમ્ન-કેલ્શિયમ સ્વરૂપો (એન્સ્ટેટાઇટ) વધુ સામાન્ય છે. કારણ કે એન્સ્ટેટાઇટ તેના ઉચ્ચ કેલ્શિયમ પિતરાઈ કરતાં ઊંચા તાપમાને પીગળી જાય છે, કેટલાક સંશોધકોએ દલીલ કરી છે કે ઉચ્ચ પ્રદેશોમાં તેની હાજરી સૂચવે છે કે મંગળ પરના જૂના મેગ્માનું તાપમાન નાના કરતા વધારે હતું. 1997 અને 2006 ની વચ્ચે, મંગળ ગ્લોબલ સર્વેયર (એમ. જી. એસ.) અવકાશયાન પર થર્મલ એમિશન સ્પેક્ટ્રોમીટર (ટી. ઇ. એસ.) એ ગ્રહની વૈશ્વિક ખનિજ રચનાનું મેપિંગ કર્યું હતું. TES એ મંગળ પર બે વૈશ્વિક સ્તરના જ્વાળામુખી એકમોની ઓળખ કરી છે. સપાટીનો પ્રકાર 1 (એસટી1) નોઆચિયન-વયના ઉચ્ચ પ્રદેશોની લાક્ષણિકતા ધરાવે છે અને તેમાં અપરિવર્તિત પ્લેજિયોક્લેઝ-અને ક્લિનોપાયરોક્સિન-સમૃદ્ધ બેસાલ્ટ્સનો સમાવેશ થાય છે. સરફેસ ટાઇપ 2 (એસ. ટી. 2) દ્વિભાજન સીમાની ઉત્તરે નાના મેદાનોમાં સામાન્ય છે અને એસ. ટી. 1 કરતા વધુ સિલિકા સમૃદ્ધ છે. એસટી 2 ના લાવાને એન્ડેસાઇટ અથવા બેસાલ્ટિક એન્ડેસાઇટ તરીકે અર્થઘટન કરવામાં આવ્યું છે, જે સૂચવે છે કે ઉત્તરીય મેદાનોમાં લાવા વધુ રાસાયણિક રીતે વિકસિત, અસ્થિર-સમૃદ્ધ મેગ્માથી ઉદ્ભવ્યા છે. (જુઓ ઇગ્નિયસ તફાવત અને અપૂર્ણાંક સ્ફટિકીકરણ.) જો કે, અન્ય સંશોધકોએ સૂચવ્યું છે કે એસ. ટી. 2 સિલિકા ગ્લાસ અથવા અન્ય ગૌણ ખનિજોના પાતળા કોટિંગ્સ સાથે વાતાવરણીય બેસાલ્ટનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જે પાણી અથવા બરફ ધરાવતા પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા રચાય છે. સાચા મધ્યવર્તી અને ફેલ્સિક ખડકો મંગળ પર હાજર છે, પરંતુ એક્સપોઝર અસામાન્ય છે. મંગળ ઓડિસી અવકાશયાન પર ટીઇએસ અને થર્મલ એમિશન ઇમેજિંગ સિસ્ટમ (થેમિસ) બંનેએ સિર્ટિસ મેજરમાં અને ખાડો એન્ટોનિઆડીના દક્ષિણપશ્ચિમ કિનારે ઉચ્ચ સિલિકા ખડકોની ઓળખ કરી છે. ખડકોમાં ક્વાર્ટઝ-સમૃદ્ધ ડેસાઈટ્સ અને ગ્રેનિટોઇડ્સ જેવા સ્પેક્ટ્રા છે, જે સૂચવે છે કે મંગળના પોપડાના ઓછામાં ઓછા કેટલાક ભાગોમાં પૃથ્વીની જેમ અગ્નિકૃત ખડકોની વિવિધતા હોઈ શકે છે. કેટલાક ભૂભૌતિકીય પુરાવા સૂચવે છે કે મંગળના પોપડાના મોટા ભાગમાં વાસ્તવમાં બેસાલ્ટિક એન્ડેસાઇટ અથવા એન્ડેસાઇટ હોઈ શકે છે. એન્ડેસીટિક પોપડું ઉપરના બેસાલ્ટિક લાવા દ્વારા છુપાયેલું છે જે સપાટીની રચના પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે પરંતુ કદમાં નાના હોય છે. સ્પિરિટ રોવર દ્વારા ગુસેવ ખાડામાં અભ્યાસ કરાયેલા ખડકોને વિવિધ રીતે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. ખનિજોની માત્રા અને પ્રકારો ખડકોને આદિમ બેસાલ્ટ બનાવે છે-જેને પિક્રિટિક બેસાલ્ટ પણ કહેવાય છે. આ ખડકો બેસાલ્ટિક કોમાટાઇટ્સ તરીકે ઓળખાતા પ્રાચીન પાર્થિવ ખડકો જેવા જ છે. મેદાનોના ખડકો પણ બેસાલ્ટિક શેરગોટ્ટાઇટ્સ જેવા છે, જે મંગળ પરથી આવેલા ઉલ્કાઓ છે. એક વર્ગીકરણ પ્રણાલી ક્ષાર તત્વોની માત્રાને આલેખ પર સિલિકાની માત્રા સાથે સરખાવે છે; આ પ્રણાલીમાં, ગુસેવ મેદાનોના ખડકો બેસાલ્ટ, પીક્રોબેસાલ્ટ અને ટેફ્રાઇટના સંગમ નજીક આવેલા છે. ઇર્વિન-બેરેજર વર્ગીકરણ તેમને બેસાલ્ટ કહે છે. 18 માર્ચ, 2013ના રોજ, નાસાએ "ટિન્ટીના" ખડક અને "સટન ઇનલિયર" ખડકના તૂટેલા ટુકડાઓ તેમજ "નોર" ખડક અને "વર્નિક" ખડક જેવા અન્ય ખડકોની નસો અને ગાંઠો સહિત અનેક ખડકના નમૂનાઓમાં ખનિજ હાઇડ્રેશનના ક્યુરિયોસિટી રોવર, સંભવતઃ હાઇડ્રેટેડ કેલ્શિયમ સલ્ફેટ પરના સાધનોમાંથી પુરાવાઓની જાણ કરી હતી. રોવરના ડી. એ. એન. સાધનનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવેલા વિશ્લેષણમાં બ્રેડબરી લેન્ડિંગ સાઇટથી ગ્લેનેલ્ગ ભૂપ્રદેશમાં યલોનાઇફ ખાડી વિસ્તાર સુધી રોવરના માર્ગમાં પાણીની 4 ટકા જેટલી ઊંડાઈના પુરાવા મળ્યા હતા. સપ્ટેમ્બર 2013 થી સાયન્સ જર્નલમાં, સંશોધકોએ "જેક એમ" અથવા "જેક મેટિજેવિક (ખડક)" નામના એક અલગ પ્રકારના ખડકનું વર્ણન કર્યું હતું, તે ક્યુરિયોસિટી રોવર પર આલ્ફા કણ એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રોમીટર સાધન દ્વારા વિશ્લેષણ કરાયેલ પ્રથમ ખડક હતો, અને તે અન્ય જાણીતા મંગળના અગ્નિકૃત ખડકોથી અલગ હતો કારણ કે તે આલ્કલાઇન (> 15 ટકા પ્રમાણભૂત નેફેલિન) છે અને પ્રમાણમાં અપૂર્ણાંક છે. જેક એમ પાર્થિવ મગેરાઇટ્સ જેવું જ છે, જે એક ખડકનો પ્રકાર છે જે સામાન્ય રીતે સમુદ્રના ટાપુઓ અને ખંડીય તિરાડોમાં જોવા મળે છે. જેક એમ શોધનો અર્થ એ હોઈ શકે કે આલ્કલાઇન મેગ્મા પૃથ્વી કરતાં મંગળ પર વધુ સામાન્ય હોઈ શકે છે અને ક્યુરિયોસિટી વધુ અપૂર્ણાંક આલ્કલાઇન ખડકો (ઉદાહરણ તરીકે, ફોનોલાઇટ્સ અને ટ્રેકાઈટ્સ) નો સામનો કરી શકે છે. 9 ડિસેમ્બર, 2013ના રોજ નાસાના સંશોધકોએ સાયન્સ જર્નલમાં છ લેખોની શ્રેણીમાં ક્યુરિયોસિટી રોવરમાંથી ઘણી નવી શોધોનું વર્ણન કર્યું હતું. સંભવિત કાર્બનિક પદાર્થો મળી આવ્યા હતા જેને દૂષણ દ્વારા સમજાવી શકાતા ન હતા. જો કે કાર્બનિક કાર્બન કદાચ મંગળમાંથી આવ્યું હતું, તે બધાને ગ્રહ પર ઉતરેલા ધૂળ અને ઉલ્કાઓ દ્વારા સમજાવી શકાય છે. ક્યુરિયોસિટીના સેમ્પલ એનાલિસિસ એટ માર્સ (એસએએમ) ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ પેકેજમાં પ્રમાણમાં નીચા તાપમાને મોટાભાગનું કાર્બન છોડવામાં આવ્યું હોવાથી, તે કદાચ નમૂનામાં કાર્બોનેટમાંથી આવ્યું ન હતું. કાર્બન સજીવોમાંથી હોઈ શકે છે, પરંતુ આ સાબિત થયું નથી. આ કાર્બનિક પદાર્થ યલોનાઇફ ખાડી નામના સ્થળે 5 સેન્ટિમીટર ઊંડાણમાં "શીપબેડ મડસ્ટોન" નામના ખડકમાં ખોદકામ કરીને મેળવવામાં આવ્યો હતો. આ નમૂનાઓને જ્હોન ક્લેઈન અને ક્યૂમ્બરલેન્ડ નામ આપવામાં આવ્યું હતું. સૂક્ષ્મજીવાણુઓ કેમિઓલિથોટ્રોફી નામની પ્રક્રિયામાં ખનિજો વચ્ચેના રાસાયણિક અસંતુલનમાંથી ઊર્જા મેળવીને મંગળ પર જીવી શકે છે, જેનો અર્થ થાય છે "પથ્થરો ખાવું". જો કે, આ પ્રક્રિયામાં માત્ર ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં કાર્બન સામેલ છે-જે યલોનાઇફ ખાડીમાં જોવા મળ્યું હતું તેના કરતા ઘણું ઓછું છે. એસએએમના માસ સ્પેક્ટ્રોમીટરનો ઉપયોગ કરીને, વૈજ્ઞાનિકોએ હિલીયમ, નિયોન અને આર્ગોનના આઇસોટોપ્સને માપ્યા જે કોસ્મિક કિરણો ખડકમાંથી પસાર થતાં ઉત્પન્ન કરે છે. આમાંથી જેટલા ઓછા આઇસોટોપ તેઓ શોધે છે, તેટલા જ તાજેતરમાં ખડક સપાટીની નજીક ખુલ્લી પડી ગયો છે. ક્યુરિયોસિટી દ્વારા ખોદવામાં આવેલ 4 અબજ વર્ષ જૂનો તળાવનો ખડક 3 કરોડથી 11 કરોડ વર્ષ પહેલાં પવન દ્વારા મળી આવ્યો હતો, જેણે 2 મીટર ઉપરના ખડકને રેતીથી ઉડાવી દીધો હતો. આગળ, તેઓ ઓવરહેંજિંગ આઉટક્રોપની નજીક ડ્રિલિંગ કરીને લાખો વર્ષ નાની સાઇટ શોધવાની આશા રાખે છે. વર્તમાન સૌર મહત્તમ દરમિયાન ~ 300 દિવસના અવલોકનો માટે મંગળની સપાટી પર ગેલેક્ટિક કોસ્મિક કિરણો અને સૌર ઊર્જાસભર કણોમાંથી શોષિત માત્રા અને માત્રાની સમકક્ષ માપવામાં આવી હતી. આ માપ મંગળની સપાટી પરના માનવ મિશન માટે જરૂરી છે, જેથી કોઈપણ સંભવિત અસ્તિત્વમાં રહેલા અથવા ભૂતકાળના જીવનનો માઇક્રોબાયલ સર્વાઇવલ સમય પૂરો પાડી શકાય અને તે નક્કી કરી શકાય કે સંભવિત કાર્બનિક બાયોસિગ્નેચરને કેટલા સમય સુધી સાચવી શકાય છે. આ અભ્યાસનો અંદાજ છે કે સંભવિત બાયોમોલેક્યુલ્સ સુધી પહોંચવા માટે થોડા મીટરની કવાયત જરૂરી છે. રેડિયેશન એસેસમેન્ટ ડિટેક્ટર (આરએડી) દ્વારા માપવામાં આવતી વાસ્તવિક શોષિત માત્રા સપાટી પર 76 એમજીવાય/વર્ષ છે. આ માપના આધારે, આ વર્તમાન સૌર ચક્ર માટે 180 દિવસની (દરેક રીતે) સફર સાથે મંગળની સપાટીના મિશનની ગોળ સફર માટે, અને મંગળની સપાટી પર 500 દિવસ માટે, અવકાશયાત્રીને ~ 1.01 સીવર્ટની સમકક્ષ કુલ મિશન ડોઝનો સામનો કરવો પડશે. 1 સીવર્ટનો સંપર્ક જીવલેણ કેન્સર વિકસાવવાના જોખમમાં 5 ટકાના વધારા સાથે સંકળાયેલ છે. પૃથ્વીની નીચી ભ્રમણકક્ષામાં કાર્યરત તેના અવકાશયાત્રીઓ માટે જોખમ વધારવા માટે નાસાની વર્તમાન જીવનકાળ મર્યાદા 3 ટકા છે. તારાવિશ્વના કોસ્મિક કિરણોથી મહત્તમ રક્ષણ મંગળની લગભગ 3 મીટરની માટીથી મેળવી શકાય છે. તપાસવામાં આવેલા નમૂનાઓ કદાચ એક સમયે કાદવ હતા જે લાખો થી લાખો વર્ષો સુધી જીવંત સજીવોને આશ્રય આપી શક્યા હોત. આ ભીના વાતાવરણમાં તટસ્થ પીએચ, ઓછી ખારાશ અને આયર્ન અને સલ્ફર બંને પ્રજાતિઓની પરિવર્તનશીલ રેડોક્સ સ્થિતિઓ હતી. આ પ્રકારના આયર્ન અને સલ્ફરનો ઉપયોગ જીવંત સજીવો દ્વારા થઈ શક્યો હોત. સી, એચ, ઓ, એસ, એન અને પી ને સીધા મુખ્ય જૈવિક તત્વો તરીકે માપવામાં આવ્યા હતા, અને અનુમાન દ્વારા, પી પણ ત્યાં હોવાનું માનવામાં આવે છે. બે નમૂનાઓ, જ્હોન ક્લેઈન અને ક્યૂમ્બરલેન્ડમાં બેસાલ્ટિક ખનિજો, સી. એ.-સલ્ફેટ્સ, ફે ઓક્સાઇડ/હાઇડ્રોક્સાઇડ, ફે-સલ્ફાઇડ, આકારહીન સામગ્રી અને ટ્રીઓક્ટેહેડ્રલ સ્મેક્ટાઇટ્સ (માટીનો એક પ્રકાર) છે. કાદવમાં રહેલા બેસાલ્ટિક ખનિજો નજીકના એઓલીએન્ડેપોઝીટ્સ જેવા જ હોય છે. જો કે, કાદવમાં ફે-ફોર્સ્ટિરાઇટ વત્તા મેગ્નેટાઇટ ઘણું ઓછું હોય છે, તેથી ફે-ફોર્સ્ટિરાઇટ (ઓલિવાઇનનો પ્રકાર) ને કદાચ સ્મેક્ટાઇટ (એક પ્રકારની માટી) અને મેગ્નેટાઇટ બનાવવા માટે બદલવામાં આવ્યું હતું. અંતમાં નોઆચિયન/પ્રારંભિક હેસ્પેરિયન અથવા નાની ઉંમર સૂચવે છે કે મંગળ પર માટીના ખનિજની રચના નોઆચિયન સમયથી આગળ વધી હતી; તેથી, આ સ્થાનમાં તટસ્થ પીએચ અગાઉ વિચાર્યા કરતાં વધુ સમય સુધી ચાલ્યું હતું. ધૂળ અને માટી મંગળની મોટાભાગની સપાટી ટેલ્કમ પાવડર જેટલી જ પાતળી ધૂળથી ઢંકાયેલી છે. ધૂળનું વૈશ્વિક વર્ચસ્વ અંતર્ગત ખડકને અસ્પષ્ટ કરે છે, જે ગ્રહના ઘણા વિસ્તારો પર ભ્રમણકક્ષાથી પ્રાથમિક ખનિજોની સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક ઓળખ અશક્ય બનાવે છે. ધૂળનો લાલ/નારંગી દેખાવ આયર્ન (III) ઓક્સાઇડ (નેનોફેઝ Fe2O3) અને આયર્ન (III) ઓક્સાઇડ-હાઇડ્રોક્સાઇડ ખનિજ ગોઇથાઇટને કારણે થાય છે. માર્સ એક્સપ્લોરેશન રોવર્સે ધૂળને ચુંબકીય બનાવવા માટે જવાબદાર ખનિજ તરીકે મેગ્નેટાઇટની ઓળખ કરી હતી. તેમાં કદાચ થોડું ટાઇટેનિયમ પણ હોય છે. વૈશ્વિક ધૂળના આવરણ અને પવનથી ફૂંકાતા અન્ય કાંપની હાજરીએ મંગળની સપાટી પર માટીની રચનાને નોંધપાત્ર રીતે સમાન બનાવી છે. 1976માં વાઇકિંગ લેન્ડર્સના માટીના નમૂનાઓનું વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે જમીનમાં બારીક તૂટેલા બેસાલ્ટિક ખડકના ટુકડાઓ છે અને તે સલ્ફર અને ક્લોરિનથી સમૃદ્ધ છે, જે કદાચ જ્વાળામુખી વાયુના ઉત્સર્જનમાંથી મેળવવામાં આવે છે. હાઇડ્રોથર્મલ ફેરફાર અને પ્રાથમિક બેસાલ્ટિક ખનિજોના હવામાન દ્વારા ઉત્પાદિત ગૌણ (ફેરફાર) ખનિજો પણ મંગળ પર હાજર છે. ગૌણ ખનિજોમાં હેમેટાઇટ, ફીલોસિલિકેટ્સ (માટીના ખનિજો), ગોઇથાઇટ, જારોસાઇટ, આયર્ન સલ્ફેટ ખનિજો, ઓપેલિન સિલિકા અને જિપ્સમનો સમાવેશ થાય છે. આમાંના ઘણા ગૌણ ખનિજોને (જલીય ખનિજો) રચવા માટે પ્રવાહી પાણીની જરૂર પડે છે. ઓપાલાઇન સિલિકા અને આયર્ન સલ્ફેટ ખનિજો એસિડિક (નીચા પીએચ) દ્રાવણમાં રચાય છે. જુવેન્ટે ચસ્મા, આઇયુસ ચસ્મા, મેલાસ ચસ્મા, કેન્ડોર ચસ્મા અને ગંગા ચસ્મા નજીકના સ્થળો સહિત વિવિધ સ્થળોએ સલ્ફેટ્સ મળી આવ્યા છે. આ તમામ સ્થળોમાં નદીના જમીન સ્વરૂપો છે જે દર્શાવે છે કે એક સમયે વિપુલ પ્રમાણમાં પાણી હાજર હતું. સ્પિરિટ રોવરે કોલંબિયા હિલ્સમાં સલ્ફેટ્સ અને ગોઇથાઇટની શોધ કરી હતી. મળી આવેલા કેટલાક ખનિજ વર્ગો જીવન માટે યોગ્ય વાતાવરણમાં (એટલે કે, પૂરતું પાણી અને યોગ્ય પીએચ) રચાયા હોઈ શકે છે. ખનિજ સ્મેક્ટાઇટ (એક ફીલોસિલિકેટ) નજીકના તટસ્થ પાણીમાં રચાય છે. ફાયલોસિલિકેટ્સ અને કાર્બોનેટ કાર્બનિક પદાર્થોના સંરક્ષણ માટે સારા છે, તેથી તેમાં ભૂતકાળના જીવનના પુરાવા હોઈ શકે છે. સલ્ફેટની થાપણો રાસાયણિક અને મોર્ફોલોજિકલ અવશેષોનું સંરક્ષણ કરે છે, અને સુક્ષ્મસજીવોના અવશેષો હેમેટાઇટ જેવા આયર્ન ઓક્સાઇડમાં રચાય છે. ઓપેલિન સિલિકાની હાજરી જળઉષ્મીય વાતાવરણ તરફ નિર્દેશ કરે છે જે જીવનને ટેકો આપી શકે છે. સૂક્ષ્મજીવાણુઓના પુરાવા સાચવવા માટે પણ સિલિકા ઉત્તમ છે. સેડિમેન્ટરી ખડકો સ્તરવાળી સેડિમેન્ટરી થાપણો મંગળ પર વ્યાપક છે. આ થાપણોમાં કદાચ કાંપવાળી ખડક અને નબળી રીતે ઇન્ડ્યુરેટેડ અથવા બિનસંગઠિત કાંપ બંનેનો સમાવેશ થાય છે. વેલ્સ મેરિનરિસમાં ઘણી ખીણોના આંતરિક ભાગમાં, અરેબિયા અને મેરિડિયાની પ્લાનમમાં મોટા ખાડાઓમાં જાડા કાંપવાળી થાપણો જોવા મળે છે (ઉદાહરણ તરીકે હેનરી ક્રેટર જુઓ), અને કદાચ ઉત્તરીય નીચાણવાળા વિસ્તારોમાં મોટાભાગની થાપણોનો સમાવેશ કરે છે (દા. ત., વેસ્ટિટાસ બોરેલિસ રચના). માર્સ એક્સપ્લોરેશન રોવર ઓપોર્ચ્યુનિટી ક્રોસ-બેડ (મુખ્યત્વે ઇઓલિયન) રેતીના પથ્થરો (બર્ન્સ રચના) ધરાવતા વિસ્તારમાં ઉતરાણ કર્યું હતું. એબર્સવાલ્ડે ક્રેટર અને અન્ય જગ્યાએ ફ્લુવિયલ-ડેલ્ટેઇક થાપણો હાજર છે, અને ફોટોઝિયોલોજિક પુરાવા સૂચવે છે કે દક્ષિણ ઉચ્ચપ્રદેશોમાં ઘણા ખાડાઓ અને નીચાણવાળા આંતરક્રૈટર વિસ્તારોમાં નોઆચિયન-યુગના તળાવના કાંપનો સમાવેશ થાય છે. જ્યારે મંગળ પર કાર્બોનેટની સંભાવના ખગોળશાસ્ત્રીઓ અને ભૂ-રસાયણશાસ્ત્રીઓ માટે સમાન રીતે ખૂબ જ રસપ્રદ રહી છે, ત્યારે સપાટી પર કાર્બોનેટની નોંધપાત્ર માત્રામાં થાપણો માટે બહુ ઓછા પુરાવા મળ્યા હતા. 2008ના ઉનાળામાં, 2007ના ફોનિક્સ મંગળ લેન્ડર પર ટીઇજીએ અને ડબ્લ્યુસીએલના પ્રયોગોમાં 3-5ડબલ્યુટી% (વજન દ્વારા ટકા) કેલ્સાઇટ (સી. એ. સી. ઓ. 3) અને આલ્કલાઇન માટી મળી આવી હતી. 2010 માં, માર્સ એક્સપ્લોરેશન રોવર સ્પિરિટ દ્વારા કરવામાં આવેલા વિશ્લેષણમાં ગુસેવ ક્રેટરની કોલંબિયા હિલ્સમાં મેગ્નેશિયમ-આયર્ન કાર્બોનેટ (16-34 wt%) થી સમૃદ્ધ આઉટક્રોપ્સને ઓળખવામાં આવ્યા હતા. મેગ્નેશિયમ-આયર્ન કાર્બોનેટ સંભવતઃ નોઆચિયન સમયગાળા દરમિયાન જ્વાળામુખીની પ્રવૃત્તિ સાથે જોડાણમાં નજીકના તટસ્થ પીએચ પર હાઇડ્રોથર્મલ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ કાર્બોનેટ ધરાવતા દ્રાવણમાંથી અવક્ષેપિત થાય છે. કાર્બોનેટ (કેલ્શિયમ અથવા આયર્ન કાર્બોનેટ) ની શોધ હાયજેન્સ ક્રેટરના કિનારે આવેલા ખાડામાં થઈ હતી, જે આઈપેજીયા ચતુષ્કોણમાં સ્થિત છે. રિમ પરની અસરથી હ્યુજેન્સની રચના કરતી અસરમાંથી ખોદવામાં આવેલી સામગ્રી ખુલ્લી પડી હતી. આ ખનિજો પુરાવા રજૂ કરે છે કે મંગળમાં એક સમયે વિપુલ પ્રમાણમાં ભેજ સાથે ગાઢ કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું વાતાવરણ હતું, કારણ કે આ પ્રકારના કાર્બોનેટ ત્યારે જ રચાય છે જ્યારે ત્યાં ઘણું પાણી હોય છે. તેઓ માર્સ રિકોનિસન્સ ઓર્બિટર પર કોમ્પેક્ટ રિકોનિસન્સ ઇમેજિંગ સ્પેક્ટ્રોમીટર ફોર માર્સ (ક્રિસમ) સાધન સાથે મળી આવ્યા હતા. અગાઉ, આ યંત્રે માટીના ખનિજો શોધી કાઢ્યા હતા. કાર્બોનેટ માટીના ખનિજોની નજીક મળી આવ્યા હતા. આ બંને ખનિજો ભીના વાતાવરણમાં રચાય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે અબજો વર્ષ પહેલાં મંગળ ખૂબ ગરમ અને ભીનું હતું. તે સમયે, કાર્બોનેટ પાણી અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડથી સમૃદ્ધ વાતાવરણમાંથી રચાયા હશે. પછીથી કાર્બોનેટની થાપણો દફનાવવામાં આવી હોત. બેવડી અસરથી હવે ખનિજો ખુલ્લા પડી ગયા છે. પૃથ્વી પર ચૂનાના પથ્થરના રૂપમાં વિશાળ કાર્બોનેટની થાપણો છે. એઓલિસ ચતુષ્કોણમાં સ્પિરિટ રોવરની શોધ ગુસેવના મેદાનો પરના ખડકો બેસાલ્ટનો એક પ્રકાર છે. તેમાં ખનીજ ઓલિવાઇન, પાયરોક્સિન, પ્લેજિયોક્લેઝ અને મેગ્નેટાઇટ હોય છે, અને તેઓ જ્વાળામુખીના બેસાલ્ટ જેવા દેખાય છે કારણ કે તેઓ અનિયમિત છિદ્રો સાથે બારીક દાણાદાર હોય છે (ભૂસ્તરશાસ્ત્રીઓ કહેશે કે તેમની પાસે વેસિકલ્સ અને વગ્સ છે). મેદાનો પરની મોટાભાગની માટી સ્થાનિક ખડકોના ભંગાણમાંથી આવી હતી. કેટલીક જમીનમાં નિકલનું એકદમ ઊંચું સ્તર જોવા મળ્યું હતું; કદાચ ઉલ્કાઓમાંથી. વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે નાની માત્રામાં પાણી દ્વારા ખડકોમાં થોડો ફેરફાર કરવામાં આવ્યો છે. ખડકોની અંદર બહારના કોટિંગ્સ અને તિરાડો સૂચવે છે કે પાણી ખનિજો જમા કરે છે, કદાચ બ્રોમિન સંયોજનો. તમામ ખડકોમાં ધૂળનું બારીક આવરણ અને સામગ્રીના એક અથવા વધુ સખત છાલ હોય છે. એક પ્રકારને સાફ કરી શકાય છે, જ્યારે બીજાને રોક એબ્રેશન ટૂલ (આર. એ. ટી.) દ્વારા બંધ કરવાની જરૂર છે. કોલંબિયા હિલ્સ (મંગળ) માં વિવિધ પ્રકારના ખડકો છે, જેમાંથી કેટલાકને પાણી દ્વારા બદલવામાં આવ્યા છે, પરંતુ ખૂબ પાણી દ્વારા નહીં. ગુસેવ ક્રેટરની ધૂળ આખા ગ્રહની ધૂળ જેવી જ છે. તમામ ધૂળ ચુંબકીય હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. વધુમાં, સ્પિરિટને જાણવા મળ્યું કે ચુંબકત્વ ખનિજ મેગ્નેટાઇટને કારણે થયું હતું, ખાસ કરીને મેગ્નેટાઇટ જેમાં તત્વ ટાઇટેનિયમ હોય છે. એક ચુંબક તમામ ધૂળને સંપૂર્ણપણે વાળવામાં સક્ષમ હતું તેથી મંગળની તમામ ધૂળને ચુંબકીય માનવામાં આવે છે. ધૂળના સ્પેક્ટ્રા થાર્સિસ અને અરેબિયા જેવા તેજસ્વી, નીચા થર્મલ જડતા પ્રદેશોના સ્પેક્ટ્રા જેવા જ હતા, જે ભ્રમણકક્ષામાં ફરતા ઉપગ્રહો દ્વારા શોધાયા છે. ધૂળનું પાતળું સ્તર, કદાચ એક મિલીમીટરથી ઓછું જાડું, બધી સપાટીઓને આવરી લે છે. તેમાંની કોઈ વસ્તુમાં રાસાયણિક રીતે બંધાયેલ પાણીની થોડી માત્રા હોય છે. મેદાનો પરના ખડકોના મેદાની અવલોકનો દર્શાવે છે કે તેમાં ખનિજો પાયરોક્સિન, ઓલિવાઇન, પ્લેજિયોક્લેઝ અને મેગ્નેટાઇટ છે. આ ખડકોને અલગ અલગ રીતે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. ખનિજોની માત્રા અને પ્રકારો ખડકોને આદિમ બેસાલ્ટ બનાવે છે-જેને પિક્રિટિક બેસાલ્ટ પણ કહેવાય છે. આ ખડકો બેસાલ્ટિક કોમાટાઇટ્સ તરીકે ઓળખાતા પ્રાચીન પાર્થિવ ખડકો જેવા જ છે. મેદાનોના ખડકો પણ બેસાલ્ટિક શેરગોટ્ટાઇટ્સ જેવા છે, જે મંગળ પરથી આવેલા ઉલ્કાઓ છે. એક વર્ગીકરણ પ્રણાલી ક્ષાર તત્વોની માત્રાને આલેખ પર સિલિકાની માત્રા સાથે સરખાવે છે; આ પ્રણાલીમાં, ગુસેવ મેદાનોના ખડકો બેસાલ્ટ, પીક્રોબેસાલ્ટ અને ટેફ્રાઇટના સંગમ નજીક આવેલા છે. ઇર્વિન-બેરેજર વર્ગીકરણ તેમને બેસાલ્ટ કહે છે. સાદાના ખડકોમાં કદાચ પાણીની પાતળી પટલ દ્વારા થોડો ફેરફાર કરવામાં આવ્યો છે, કારણ કે તે નરમ હોય છે અને તેમાં હળવા રંગની સામગ્રીની નસો હોય છે જે બ્રોમિન સંયોજનો, તેમજ કોટિંગ્સ અથવા છાલ હોઈ શકે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે થોડી માત્રામાં પાણી ખનિજીકરણ પ્રક્રિયાઓને પ્રેરિત કરતી તિરાડોમાં પ્રવેશ્યું હશે). ખડકો પર કોટિંગ્સ ત્યારે થઈ શકે છે જ્યારે ખડકોને દફનાવવામાં આવ્યા હતા અને પાણી અને ધૂળની પાતળી ફિલ્મો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી હતી. તેમાં ફેરફાર કરવામાં આવ્યો હોવાની એક નિશાની એ હતી કે પૃથ્વી પર જોવા મળતા સમાન પ્રકારના ખડકોની સરખામણીમાં આ ખડકોને ગ્રાઇન્ડ કરવું સરળ હતું. સ્પિરિટે જે પ્રથમ ખડકનો અભ્યાસ કર્યો તે એડિરોન્ડેક હતો. તે મેદાનો પરના અન્ય ખડકોની લાક્ષણિકતા હોવાનું બહાર આવ્યું છે. કોલંબિયા હિલ્સ વૈજ્ઞાનિકોએ કોલંબિયા હિલ્સમાં વિવિધ પ્રકારના ખડકો શોધી કાઢ્યા અને તેમને છ જુદી જુદી શ્રેણીઓમાં મૂક્યા. છ છેઃ એડિરોન્ડેક, ક્લોવિસ, વિશસ્ટોન, પીસ, વૉચટાવર, બેકસ્ટે અને ઇન્ડિપેન્ડન્સ. તેમનું નામ દરેક જૂથના એક અગ્રણી ખડક પરથી રાખવામાં આવ્યું છે. એપીએક્સએસ દ્વારા માપવામાં આવેલી તેમની રાસાયણિક રચનાઓ એકબીજાથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે. સૌથી અગત્યનું, કોલંબિયા હિલ્સમાંના તમામ ખડકો જલીય પ્રવાહીને કારણે વિવિધ માત્રામાં ફેરફાર દર્શાવે છે. તેઓ ફોસ્ફરસ, સલ્ફર, ક્લોરિન અને બ્રોમિન તત્વોથી સમૃદ્ધ છે-જે તમામને પાણીના દ્રાવણમાં લઈ જઈ શકાય છે. કોલંબિયા હિલ્સના ખડકોમાં ઓલિવાઇન અને સલ્ફેટ્સની વિવિધ માત્રા સાથે બેસાલ્ટિક કાચ હોય છે. ઓલિવાઇનની વિપુલતા સલ્ફેટ્સની માત્રા સાથે વિપરીત રીતે બદલાય છે. આની જ અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કારણ કે પાણી ઓલિવાઇનનો નાશ કરે છે પરંતુ સલ્ફેટ્સનું ઉત્પાદન કરવામાં મદદ કરે છે. ક્લોવિસ જૂથ ખાસ કરીને રસપ્રદ છે કારણ કે મોસ્બોઅર સ્પેક્ટ્રોમીટર (એમબી) એ તેમાં ગોઇથાઇટ શોધી કાઢ્યું હતું. ગોઇથાઇટ માત્ર પાણીની હાજરીમાં રચાય છે, તેથી તેની શોધ કોલંબિયા હિલ્સની ખડકોમાં ભૂતકાળના પાણીનો પ્રથમ સીધો પુરાવો છે. વધુમાં, ખડકો અને આઉટક્રોપ્સના એમબી સ્પેક્ટ્રાએ ઓલિવાઇનની હાજરીમાં મજબૂત ઘટાડો દર્શાવ્યો હતો, જો કે ખડકોમાં કદાચ એક સમયે ઘણું ઓલિવાઇન હતું. ઓલિવિન એ પાણીના અભાવનું સૂચક છે કારણ કે તે પાણીની હાજરીમાં સરળતાથી વિઘટિત થાય છે. સલ્ફેટ મળી આવ્યું હતું અને તેને રચવા માટે પાણીની જરૂર પડે છે. વિશસ્ટોનમાં પ્લેજિયોક્લેઝ, કેટલાક ઓલિવાઇન અને એનહાઇડ્રેટ (સલ્ફેટ) નો મોટો જથ્થો હતો. શાંતિ ખડકોએ બંધાયેલા પાણી માટે સલ્ફર અને મજબૂત પુરાવા દર્શાવ્યા હતા, તેથી હાઇડ્રેટેડ સલ્ફેટ્સની શંકા છે. વૉચટાવર વર્ગના ખડકોમાં ઓલિવાઇનનો અભાવ હોય છે, પરિણામે તેઓ પાણી દ્વારા બદલાયા હોઈ શકે છે. સ્વતંત્રતા વર્ગે માટીના કેટલાક સંકેતો દર્શાવ્યા હતા (કદાચ મોન્ટમોરિલોનાઇટ સ્મેક્ટાઇટ જૂથનો સભ્ય). માટીને રચવા માટે પાણીના લાંબા ગાળાના સંપર્કમાં રહેવાની જરૂર પડે છે. કોલંબિયા હિલ્સની એક પ્રકારની માટી, જેને પાસો રોબલ્સ કહેવાય છે, તે બાષ્પીભવન થાપણ હોઈ શકે છે કારણ કે તેમાં મોટા પ્રમાણમાં સલ્ફર, ફોસ્ફરસ, કેલ્શિયમ અને આયર્ન હોય છે. ઉપરાંત, એમબીને જાણવા મળ્યું કે પાસો રોબલની જમીનમાં મોટાભાગનું લોખંડ ઓક્સિડાઇઝ્ડ, ફે + + + સ્વરૂપનું હતું, જે જો પાણી હાજર હોત તો બન્યું હોત. છ વર્ષના મિશનની મધ્યમાં (એક મિશન જે માત્ર 90 દિવસ સુધી ચાલવાનું હતું), જમીનમાં મોટા પ્રમાણમાં શુદ્ધ સિલિકા મળી આવી હતી. સિલિકા પાણીની હાજરીમાં અથવા ગરમ ઝરણાના વાતાવરણમાં પાણીમાંથી જ્વાળામુખીની પ્રવૃત્તિ દ્વારા ઉત્પન્ન એસિડ વરાળ સાથે જમીનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાંથી આવી હોઈ શકે છે. સ્પિરિટે કામ કરવાનું બંધ કર્યા પછી વૈજ્ઞાનિકોએ લઘુચિત્ર થર્મલ ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રોમીટર અથવા મિની-ટીઇએસમાંથી જૂની માહિતીનો અભ્યાસ કર્યો અને મોટી માત્રામાં કાર્બોનેટથી સમૃદ્ધ ખડકોની હાજરીની પુષ્ટિ કરી, જેનો અર્થ છે કે ગ્રહના પ્રદેશોમાં એક સમયે પાણી હતું. કાર્બોનેટ "કોમાંચે" નામના ખડકોના બહારના ભાગમાં મળી આવ્યા હતા. સારાંશમાં, સ્પિરિટને ગુસેવના મેદાનો પર સહેજ હવામાનના પુરાવા મળ્યા, પરંતુ ત્યાં કોઈ તળાવ હોવાના કોઈ પુરાવા મળ્યા નથી. જો કે, કોલંબિયા હિલ્સમાં મધ્યમ માત્રામાં જલીય હવામાનના સ્પષ્ટ પુરાવા મળ્યા હતા. પુરાવાઓમાં સલ્ફેટ્સ અને ખનિજો ગોઇથાઇટ અને કાર્બોનેટનો સમાવેશ થાય છે જે માત્ર પાણીની હાજરીમાં રચાય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે ગુસેવ ખાડો લાંબા સમય પહેલા તળાવ ધરાવે છે, પરંતુ ત્યારથી તે અગ્નિકૃત પદાર્થોથી ઢંકાયેલો છે. બધી ધૂળમાં ચુંબકીય ઘટક હોય છે જેને કેટલાક ટાઇટેનિયમ સાથે મેગ્નેટાઇટ તરીકે ઓળખવામાં આવ્યું હતું. વધુમાં, મંગળ પરની દરેક વસ્તુને આવરી લેતી ધૂળનું પાતળું આવરણ ગ્રહના તમામ ભાગોમાં સમાન છે. માર્ગારિટિફર સાઇનસ ક્વાડ્રેંગલ ઓપોર્ચ્યુનિટી રોવરમાં ઓપોર્ચ્યુનિટી રોવરની શોધમાં જાણવા મળ્યું કે મેરિડિયાની પ્લાનમ ખાતેની માટી ગુસેવ ક્રેટર અને એરેસ વેલિસની માટી જેવી જ હતી; જો કે મેરિડિયાની ખાતે ઘણી જગ્યાએ માટી ગોળ, સખત, ભૂખરા ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ ગોળ આ બ્લૂબૅરી લગભગ સંપૂર્ણપણે ખનિજ હેમેટાઇટથી બનેલી હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. એવું નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું કે મંગળ ઓડિસી દ્વારા ભ્રમણકક્ષામાંથી જોવામાં આવેલ સ્પેક્ટ્રા સંકેત આ ગોળાકાર દ્વારા ઉત્પન્ન થયો હતો. વધુ અભ્યાસ કર્યા પછી એવું નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું કે બ્લૂબૅરી એ પાણી દ્વારા જમીનમાં રચાયેલા કોન્ક્રીશન હતા. સમય જતાં, આ કોંક્રિટન્સ જે ઉપરના ખડકમાંથી ખવાય છે, અને પછી લેગ ડિપોઝિટ તરીકે સપાટી પર કેન્દ્રિત થઈ ગયા. બેડરોકમાં ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર ગોળાકાર મોટાભાગની જમીનમાં ઓલિવાઇન બેસાલ્ટ રેતીનો સમાવેશ થતો હતો જે સ્થાનિક ખડકોમાંથી આવતી ન હતી. રેતીનું પરિવહન બીજે ક્યાંયથી થયું હશે. ધૂળમાં ખનિજો એ મોસ્બોઅર સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ એ ધૂળમાંથી બનાવવામાં આવ્યો હતો જે ઓપોર્ચ્યુનિટીના કેપ્ચર ચુંબક પર ભેગો થયો હતો. પરિણામો સૂચવે છે કે ધૂળનો ચુંબકીય ઘટક ટાઇટેનોમેગ્નેટાઇટ હતો, માત્ર સાદા મેગ્નેટાઇટને બદલે, જેમ કે એક વખત વિચારવામાં આવ્યો હતો. થોડી માત્રામાં ઓલિવાઇન પણ મળી આવ્યું હતું, જે ગ્રહ પર લાંબા શુષ્ક સમયગાળાને સૂચવે છે. બીજી બાજુ, હેમટાઇટની થોડી માત્રાનો અર્થ એ હતો કે ગ્રહના પ્રારંભિક ઇતિહાસમાં ટૂંકા સમય માટે પ્રવાહી પાણી હોઈ શકે છે. કારણ કે રોક એબ્રેશન ટૂલ (આર. એ. ટી.) ને પથારીમાં ગ્રાઇન્ડ કરવું સરળ લાગ્યું હતું, એવું માનવામાં આવે છે કે આ ખડકો ગુસેવ ક્રેટરના ખડકો કરતાં ઘણા નરમ છે. બેડરોક ખનિજો જ્યાં ઓપોર્ચ્યુનિટી ઊતરી હતી તે સપાટી પર થોડા ખડકો દેખાતા હતા, પરંતુ ખાડાઓમાં ખુલ્લા પડેલા બેડરોકની રોવર પરના સાધનોના સમૂહ દ્વારા તપાસ કરવામાં આવી હતી. બેડરોક ખડકો કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ સલ્ફેટ્સના સ્વરૂપમાં સલ્ફરની ઊંચી સાંદ્રતા ધરાવતા કાંપવાળી ખડકો હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. બેડરોક્સમાં હાજર હોઈ શકે તેવા કેટલાક સલ્ફેટ્સમાં કીસેરાઇટ, સલ્ફેટ એનહાઇડ્રેટ, બાસાનાઇટ, હેક્સાહાઇડ્રાઇટ, એપ્સોમાઇટ અને જિપ્સમ છે. ક્ષાર, જેમ કે હેલાઇટ, બિસ્કોફાઇટ, એન્ટાર્ક્ટાઇટ, બ્લોડાઇટ, વેન્થોફાઇટ અથવા ગ્લૉબેરાઇટ પણ હાજર હોઈ શકે છે. મંગળ પરના અન્ય સ્થળોએ લેન્ડર્સ/રોવર્સ દ્વારા તપાસવામાં આવેલા અલગ અલગ ખડકો અને ખડકોની તુલનામાં સલ્ફેટ્સ ધરાવતા ખડકો હળવા રંગના હતા. હાઇડ્રેટેડ સલ્ફેટ્સ ધરાવતા આ હળવા ટોનવાળા ખડકોનો સ્પેક્ટ્રા મંગળ ગ્લોબલ સર્વેયર પર થર્મલ એમિશન સ્પેક્ટ્રોમીટર દ્વારા લેવામાં આવેલા સ્પેક્ટ્રા જેવો જ હતો. સમાન વર્ણપટ વિશાળ વિસ્તારમાં જોવા મળે છે, તેથી એવું માનવામાં આવે છે કે પાણી એકવાર વિશાળ પ્રદેશમાં દેખાયું હતું, માત્ર ઓપોર્ચ્યુનિટી રોવર દ્વારા શોધાયેલા વિસ્તારમાં નહીં. આલ્ફા કણ એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રોમીટર (એ. પી. એક્સ. એસ.) માં ખડકોમાં ફોસ્ફરસનું ઉચ્ચ સ્તર જોવા મળ્યું હતું. એરેસ વેલિસ અને ગુસેવ ક્રેટર ખાતે અન્ય રોવર્સ દ્વારા સમાન ઉચ્ચ સ્તર મળી આવ્યા હતા, તેથી એવી ધારણા કરવામાં આવી છે કે મંગળનું આવરણ ફોસ્ફરસથી સમૃદ્ધ હોઈ શકે છે. ખડકોમાં રહેલા ખનિજોની ઉત્પત્તિ બેસાલ્ટના એસિડ હવામાન દ્વારા થઈ હોઈ શકે છે. કારણ કે ફોસ્ફરસની દ્રાવ્યતા યુરેનિયમ, થોરિયમ અને દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોની દ્રાવ્યતા સાથે સંબંધિત છે, તે બધા પણ ખડકોમાં સમૃદ્ધ થવાની અપેક્ષા છે. જ્યારે ઓપોર્ચ્યુનિટી રોવર એન્ડેવર ક્રેટરના કિનારે પહોંચ્યું, ત્યારે તેને ટૂંક સમયમાં એક સફેદ નસ મળી જે પાછળથી શુદ્ધ જિપ્સમ તરીકે ઓળખવામાં આવી હતી. તેની રચના ત્યારે થઈ હતી જ્યારે દ્રાવણમાં જિપ્સમ વહન કરતા પાણીએ ખનિજને ખડકમાં તિરાડોમાં જમા કર્યું હતું. આ નસનું ચિત્ર, જેને "હોમસ્ટેક" રચના કહેવાય છે, તે નીચે દર્શાવવામાં આવ્યું છે. 2004માં મેરિડિયાની ખડકોની જળ તપાસના પુરાવાઓએ ખનિજ જારોસાઇટને શોધીને ભૂતકાળના પાણી માટેના પ્રથમ મજબૂત મૂળ સ્થાને પુરાવા દર્શાવ્યા હતા, જે ફક્ત પાણીમાં જ રચાય છે. આ શોધે સાબિત કર્યું કે એક સમયે મેરિડિયાની પ્લાનમમાં પાણી અસ્તિત્વમાં હતું. વધુમાં, કેટલાક ખડકોએ આકારો સાથે નાના લેમિનેશન (સ્તરો) દર્શાવ્યા હતા જે ફક્ત ધીમેથી વહેતા પાણી દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. આવા પ્રથમ લેમિનેશન "ધ ડેલ્સ" નામના ખડકમાં મળી આવ્યા હતા. ભૂસ્તરશાસ્ત્રીઓ કહેશે કે ક્રોસ-સ્તરીકરણમાં સબએકસ તરંગોમાં પરિવહનમાંથી ફેસ્ટૂન ભૂમિતિ દર્શાવવામાં આવી હતી. ક્રોસ-સ્તરીકરણનું ચિત્ર, જેને ક્રોસ-પથારી પણ કહેવાય છે, તે ડાબી બાજુએ દર્શાવવામાં આવ્યું છે. કેટલાક ખડકોમાં બોક્સ આકારના છિદ્રો સલ્ફેટ્સને કારણે મોટા સ્ફટિકો બનાવે છે, અને પછી જ્યારે સ્ફટિકો પછીથી ઓગળી જાય છે, ત્યારે છિદ્રો, જેને વગ્સ કહેવાય છે, પાછળ છોડી દેવામાં આવે છે. ખડકોમાં તત્વ બ્રોમિનની સાંદ્રતા ખૂબ જ બદલાતી હતી કારણ કે તે ખૂબ જ દ્રાવ્ય છે. પાણીએ તેને બાષ્પીભવન પહેલાં સ્થળોએ કેન્દ્રિત કર્યું હશે. અત્યંત દ્રાવ્ય બ્રોમિન સંયોજનોને કેન્દ્રિત કરવા માટેની અન્ય પદ્ધતિ રાત્રે હિમ સંચય છે જે પાણીની ખૂબ જ પાતળી ફિલ્મો બનાવે છે જે ચોક્કસ સ્થળોએ બ્રોમિનને કેન્દ્રિત કરશે. અસરથી ખડક એક ખડક, "બાઉન્સ રોક", જે રેતાળ મેદાનો પર આવેલો જોવા મળ્યો હતો, તે અસરના ખાડામાંથી બહાર નીકળેલો હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. તેની રસાયણશાસ્ત્ર પથારીથી અલગ હતી. મોટે ભાગે પાયરોક્સિન અને પ્લેજિયોક્લેઝ ધરાવતું અને કોઈ ઓલિવિન ધરાવતું, તે શેરગોટ્ટાઇટ ઉલ્કાપિંડ EETA 79001 ના એક ભાગ, લિથોલોજી B, સાથે નજીકથી સામ્યતા ધરાવે છે, જે મંગળ પરથી આવ્યું હોવાનું જાણીતું ઉલ્કાપિંડ છે. બાઉન્સ રોકે એરબેગ બાઉન્સ માર્કની નજીક રહીને તેનું નામ મેળવ્યું હતું. મીટિયોરાઇટ્સ ઓપોર્ચ્યુનિટી રોવરે મેદાનો પર જ બેઠેલા ઉલ્કાઓ શોધી કાઢ્યા. ઓપોર્ચ્યુનિટીના સાધનો સાથે વિશ્લેષણ કરાયેલ પ્રથમ સાધનને "હીટશીલ્ડ રોક" કહેવામાં આવતું હતું, કારણ કે તે ઓપોર્ચ્યુનિટીની હીટશીલ્ડ જ્યાં પડી હતી તેની નજીક મળી આવ્યું હતું. લઘુ થર્મલ એમિશન સ્પેક્ટ્રોમીટર (મિની-ટીઇએસ), મોસબાઉર સ્પેક્ટ્રોમીટર અને એપીએક્સએસ સાથેની તપાસ સંશોધકોને તેને આઇએબી ઉલ્કા તરીકે વર્ગીકૃત કરવા તરફ દોરી જાય છે. એ. પી. એક્સ. એસ. એ નક્કી કર્યું કે તે 93 ટકા લોખંડ અને 7 ટકા નિકલથી બનેલું હતું. "ફિગ ટ્રી બાર્બર્ટન" નામનું કોબલ પથ્થર અથવા પથ્થર-લોખંડનું ઉલ્કાપિંડ (મેસોસિડેરાઇટ સિલિકેટ) હોવાનું માનવામાં આવે છે, જ્યારે "એલન હિલ્સ" અને "ઝોંગ શાન" લોખંડના ઉલ્કાપિંડ હોઈ શકે છે. આ સ્થળ પરના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ઇતિહાસના અવલોકનોએ વૈજ્ઞાનિકોને એવું માનવા માટે પ્રેરિત કર્યા છે કે આ વિસ્તાર ઘણી વખત પાણીથી ભરાઈ ગયો હતો અને બાષ્પીભવન અને સૂકવણીનો ભોગ બન્યો હતો. આ પ્રક્રિયામાં સલ્ફેટ જમા કરવામાં આવ્યા હતા. સલ્ફેટ્સે કાંપને સિમેન્ટ કર્યા પછી, ભૂગર્ભજળમાંથી વરસાદને કારણે હેમેટાઇટ કોંક્રિટન્સમાં વધારો થયો. કેટલાક સલ્ફેટ્સ મોટા સ્ફટિકોમાં રચાય છે જે પાછળથી વાસણો છોડવા માટે ઓગળી જાય છે. પુરાવાઓની કેટલીક રેખાઓ છેલ્લા અબજો વર્ષોમાં શુષ્ક આબોહવા તરફ નિર્દેશ કરે છે, પરંતુ દૂરના ભૂતકાળમાં ઓછામાં ઓછા એક સમય માટે પાણીને ટેકો આપતી આબોહવા. ક્યુરિયોસિટી રોવરને ગેલ ક્રેટરમાં એઓલિસ મોન્સ (માઉન્ટ શાર્પ) નજીક એઓલિસ પાલસની સપાટી પર ખાસ રસ ધરાવતા ખડકોનો સામનો કરવો પડ્યો હતો. 2012ની પાનખરમાં, બ્રેડબરી લેન્ડિંગથી ગ્લેનેલ્ગ ઇન્ટ્રીગ સુધીના માર્ગ પર અભ્યાસ કરાયેલા ખડકોમાં "કોરોનેશન" રોક (19 ઓગસ્ટ, 2012), "જેક મેટિજેવિક" રોક (19 સપ્ટેમ્બર, 2012), "બાથર્સ્ટ ઇનલેટ" રોક (30 સપ્ટેમ્બર, 2012) નો સમાવેશ થાય છે. પ્રાચીન પાણીના પુરાવા 27 સપ્ટેમ્બર, 2012ના રોજ નાસાના વૈજ્ઞાનિકોએ જાહેરાત કરી હતી કે ક્યુરિયોસિટી રોવરને મંગળ પર પાણીના "જોરદાર પ્રવાહ" સૂચવતા પ્રાચીન પ્રવાહના પુરાવા મળ્યા છે. 3 ડિસેમ્બર, 2012ના રોજ, નાસાએ અહેવાલ આપ્યો હતો કે ક્યુરિયોસિટીએ તેનું પ્રથમ વ્યાપક માટી વિશ્લેષણ કર્યું હતું, જેમાં મંગળની જમીનમાં પાણીના અણુઓ, સલ્ફર અને ક્લોરિનની હાજરીનો ખુલાસો થયો હતો. 9 ડિસેમ્બર, 2013 ના રોજ, નાસાએ અહેવાલ આપ્યો હતો કે, એઓલિસ પાલસનો અભ્યાસ કરતા ક્યુરિયોસિટી રોવરના પુરાવાના આધારે, ગેલ ક્રેટરમાં એક પ્રાચીન તાજા પાણીનું તળાવ છે જે માઇક્રોબાયલ જીવન માટે આતિથ્યશીલ વાતાવરણ હોઈ શકે છે. પ્રાચીન વસવાટ માટેના પુરાવા માર્ચ 2013 માં, નાસાએ અહેવાલ આપ્યો હતો કે ગેલ ક્રેટરમાં યલોનાઇફ ખાડી ખાતે મંગળના ખડક, "જ્હોન ક્લેઈન" ખડકના પ્રથમ ડ્રિલ્ડ નમૂનાનું વિશ્લેષણ કર્યા પછી ગેલ ક્રેટરમાં ભૂ-રાસાયણિક પરિસ્થિતિઓ એક સમયે માઇક્રોબાયલ જીવન માટે યોગ્ય હતી. રોવરે પાણી, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, ઓક્સિજન, સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડની શોધ કરી હતી. ક્લોરોમિથેન અને ડાયક્લોરોમિથેન પણ મળી આવ્યા હતા. સંબંધિત પરીક્ષણોમાં સ્મેક્ટાઇટ માટીના ખનિજોની હાજરી સાથે સુસંગત પરિણામો મળ્યા. 16 ડિસેમ્બર 2014ના રોજ, નાસાએ અહેવાલ આપ્યો હતો કે ક્યુરિયોસિટી રોવરે મંગળના વાતાવરણમાં મિથેનની માત્રામાં "દસ ગણો વધારો" શોધી કાઢ્યો છે, જે સંભવતઃ સ્થાનિક છે. "20 મહિનામાં એક ડઝન વખત" લેવામાં આવેલા નમૂનાના માપનમાં 2013ના અંતમાં અને 2014ની શરૂઆતમાં સરેરાશ "વાતાવરણમાં પ્રતિ અબજ મિથેનના 7 ભાગો" નો વધારો જોવા મળ્યો હતો. તે પહેલાં અને પછી, વાંચન સરેરાશ તે સ્તરના દસમા ભાગની આસપાસ હતું. વધુમાં, ક્યુરિયોસિટી રોવર દ્વારા વિશ્લેષણ કરાયેલા "ક્યૂમ્બરલેન્ડ" નામના ખડકોમાંથી એકમાંથી ડ્રિલ કરેલા પાવડરમાં કાર્બનિક રસાયણો, ખાસ કરીને ક્લોરોબેન્ઝિનનું ઉચ્ચ સ્તર જોવા મળ્યું હતું. છબીઓ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ મંગળ-ભૂસ્તરીય નકશો (યુ. એસ. જી. એસ., 2014) (મૂળ/પાક/સંપૂર્ણ/વિડિયો (00:56)) પણ જુઓ. વિડિયો (04:32)-પુરાવાઃ મંગળ પર પાણી "જોરશોરથી" વહેતું હતું-સપ્ટેમ્બર, 2012 મંગળ ભૂ-રસાયણશાસ્ત્રનું ભૂસ્તરશાસ્ત્ર