Роувърът на НАСА Curiosity Rover може би е разрешил мистерията на планината Марс с науката за гравитацията

Mount Sharp

Марсоходът на НАСА 'Марсоход' 'Кюриосити' засне този композитен образ, който гледа към по -високите райони на планината Шарп, на 9 септември 2015 г. (Кредит на изображението: NASA/JPL-Caltech/MSSS)



Марсоходът на НАСА 'Кюриосити' разгърна някои нови научни мускули, което вероятно ще реши пъзела на Червената планета в процеса.



Членовете на екипа на мисията пренасочиха навигационната екипировка на марсохода, за да измерват малки вариации в гравитационните полета, съобщава ново проучване. Тази нова стратегия позволи на изследователите да разберат как се е образувала огромната марсианска планина, чиято база Curiosity изследва-а именно, че тя вероятно е била изградена като свободно стояща могила от отлагането на раздухан от вятъра пясък и утайки.

„В бъдеще мисля, че това проучване показва обещанието за извършване на гравитационни измервания върху повърхностите на други планети“, казва водещият автор Кевин Люис, асистент в Департамента по земни и планетарни науки в Университета Джон Хопкинс в Мериленд. [Невероятни снимки на Марс от Curiosity Rover на НАСА]



„Това наистина ви дава данни за подземните повърхности, които е трудно да се получат от други инструменти“, каза Люис пред demokratija.eu.

Роувърът Curiosity с размерите на колата кацна на пода на кратера Гейл, широк 96 мили (154 километра), през август 2012 г., натоварен с задачата да проучи миналия потенциал на района за приемане на живот. Тази работа беше изключително плодотворна; Наблюденията на любопитството показват, че Гейл е имал система от езеро и поток за дълги участъци-може би стотици милиони години в даден момент - в древното минало.

Кратерът Гейл е интригуващ и по други причини. Например, една планина се издига на 3,4 мили (5,5 км) в Марсианското небе от центъра си - драматична геоложка странност, която има няма близък паралел тук на Земята .



Учените отдавна обсъждат как този странен масив, известен като Mount Sharp , се оформи. Дали това е остатък от седиментна структура, която някога е запълвала кратера Гейл, но е била износена от ерозия? Или връх Шарп се е слял в сегашната си форма, нараствайки, когато марсианските ветрове пускаха мръсотия и пясък в кратера Гейл?

Това е мястото, където новото проучване, публикувано онлайн днес (31 януари) в списание Science , влиза. Люис и колегите му начертаха силата на гравитационното поле в повече от 700 точки по траверса на Кюриосити, който изведе ровъра от пода на Гейл нагоре в подножието на планината Шарп. (Гравитационните полета отслабват с надморската височина и следователно разстоянието от ядрото на планетата се увеличава.)

Използвайки тези 'гравиметрични' измервания, изследователите изчислиха плътността на скалите под колелата на Curiosity - около 1680 килограма на кубичен метър. Това е ниско, което означава, че тези скали са доста порести. [Древни Марсови езера и лазерни взривове: 10 -те най -големи момента на Curiosity Rover за първите 5 години]



Измервания с марсоход Curiosity Mars

Измерванията с помощта на инженерните акселерометри на марсохода Curiosity (сиво) показват намаляване на силата на гравитацията, докато марсоходът се изкачва по връх Шарп. Скоростта на намаляване на моделирания гравитационен сигнал (черен) позволи на изследователите да измерват плътността на скалите, съставляващи планината Sharp.(Изображение кредит: Кевин Люис)

„Вероятно е по-скоро като уплътнена почва, отколкото това, което може да мислите за хубава, наистина добре циментирана скала“, каза Люис.

Ако тези находища някога са били погребани под 3 мили (5 км) други седименти, те почти сигурно биха били много по -плътни, добави той. И така, новите резултати твърдят, че планината Sharp е била изградена предимно от нанесени от вятъра отлагания, а не намалена от функцията за пълнене на кратери.

Това не означава, че потенциално обитаемо езеро някога не е заемало пода на кратера Гейл; Наблюденията на любопитството върху езерото от дъното установиха с голяма увереност миналото съществуване на това водно тяло, подчерта Люис. Но тези утайки очевидно не са стигнали чак до ръба на кратера. Остава неясно колко високо са стигнали - където преходът между езерните утайки и отлаганите от вятъра лежи по склоновете на връх Шарп.

Орбиталните наблюдения са установили интригуващо „несъответствие“-прекъсване на предишния непрекъснат рекорд от седиментни скали-на около 2600 фута (800 м) над сегашното местоположение на Curiosity, каза Люис. Така че този регион е кандидат.

'Ще видим дали Curiosity ще се изкачи там или ще получим парчета от горната единица, които се търкалят надолу по планината', каза Люис. 'Но може да се наложи да направим малко повече проучване, за да намерим такъв преход.'

Но да се върнем към данните за гравитацията. Любопитството не носи специални гравиметрични инструменти, така че как Луис и неговият екип са направили своите измервания?

Като мислиш извън кутията. Curiosity има две „инерционни мерни единици на роувъра“ (RIMU), първична и резервна. И двата RIMU се състоят от три акселерометъра и три жироскопа, които манипулаторите на роувъра обикновено използват за навигация и за определяне на ориентацията на Curiosity в космоса. Но Люис се чудеше дали тези инженерни данни могат да бъдат повторно калибрирани, за да уловят информация за гравитационните полета.

Оригинала

„Това е нещо, за което отдавна съм мислил по въпроса“, каза той. „Не очаквах да имам достатъчно висока точност, за да мога да използвам за научни цели. Но започнах да разглеждам данните и да калибрирам някои от усложняващите фактори, като температура и някои други променливи. И, ето, стигна до точката, в която прецизността всъщност имаше научно значение. “

Поради това екипът успя да изгради първия по рода си „гравитационен ход“ на повърхността на друга планета. Единствената друга подобна работа, извършена извън Земята, е извършена на Луната от астронавтите на Аполо 17 през 1972 г., каза Люис.

Бъдещите мисии на марсоход до Марс и други планети биха могли да направят подобни измервания, каза Люис. Но стратегията, която екипът му използва, не е универсално приложима. Например, изследователите вероятно не могат да изкопаят гравиметрични измервания от инженерните данни, събрани през годините от НАСА Дух и възможност Марсоходи . Тези два робота с размер на количка за голф събраха своите инженерни данни по малко по-различен начин, каза Люис.

Книгата на Майк Уол за търсенето на извънземен живот “ Навън “(Grand Central Publishing, 2018; илюстрирано от Карл Тейт ) е излязъл сега. Следвайте го в Twitter @michaeldwall . Последвай ни @Spacedotcom или Facebook . Първоначално публикувано на demokratija.eu .