Jotkut erittäin taitavat ihmiset ovat keksineet, kuinka käyttää MSL Curiosityn navigointiantureita Marsin vuoren painovoiman mittaamiseen. Heidän löytämänsä on ristiriidassa aikaisemman ajattelun kanssa Aeolis Monsista, aka Mt. Terävä. Aeolis Mons on vuori Gale-kraatterin keskustassa, Curiosityn laskeutumispaikassa vuonna 2012.
Gale-kraatteri on valtava iskulaatikko, jonka halkaisija on 154 km ja se on noin 3,5 miljardia vuotta vanha. Keskustassa on Aeolis Mons, vuori, joka on noin 5,5 km (18 000 ft) korkea. Noin 2 miljardin vuoden aikana sedimentit laskeutuivat joko veden, tuulen tai molempien kanssa muodostaen vuoren. Seuraava eroosio vähensi vuoren nykyiseen muotoonsa.
Nyt Science-lehdessä julkaistu uusi artikkeli, joka perustuu Curiosityn painovoiman mittauksiin, osoittaa, että Aeolis Monsin kalliokerrokset eivät ole niin tiheitä kuin kerran ajateltiin.
Curiosityn gravitaatiomittaukset muistuttavat aikaisempia päiviä aurinkokunnan tutkimisessa, kun Apollo 16 -astronautit käyttivät kuunpoikaansa tai Lunar Roving Vehicle -laitetta Kuun painovoiman mittaamiseen. Se oli paluu takaisin vuonna 1972. Aikanaan sen robotit astronautien sijaan asettavat etäälle maailmoihin, mutta etsinnän henki ja tiede ovat samat.
Uusi tutkimus perustuu gravimetriaan, hyvin pienten muutosten mittaamiseen painovoimakentissä. Se voidaan tehdä vain kentällä, kun taas kiertävällä avaruusaluksella tehdään laajamittainen gravimetria. Näiden mittausten suorittamiseksi tutkimusryhmä valitsi uudelleen Curiosityn kiihtyvyysmittarit, roverin välineet, joita käytetään navigointiin.
Yhdistettynä gyroskoopeihin kiihtyvyysmittarit kertovat roverille, missä se on Marsissa ja mihin suuntaan se on päin. Älypuhelimilla on myös niitä, ja niitä käyttävät sovellukset, joiden avulla voit osoittaa puhelimesi taivaalle ja lukea tähtiä. Tietenkin, Curiosityn gyroskoopit ja kiihtyvyysmittarit ovat paljon tarkempia kuin mikään älypuhelimen sisällä.
"Olen innoissani siitä, että luovat tutkijat ja insinöörit löytävät edelleen innovatiivisia tapoja tehdä uusia tieteellisiä löytöjä roverilla."
Tutkimuksen avustaja Ashwin Vasavada, Curiosityn projektitieteilijä, NASA: n Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia.
Ryhmä mittasi muutosta Mt.: n painovoimakentässä Terävä kun roveri kiipesi siihen. Painovoima heikkenee korkeuden myötä, ja Curiosityn instrumentit kalibroitiin uudelleen näiden pienten muutosten mittaamiseksi. Näistä muutoksista pääteltiin taustalla olevan kallion tiheys.
Gravimetriset mittaukset osoittivat, että vuoren alla oleva kallio on vähemmän tiheää kuin ajateltiin, eli se on suhteellisen huokoinen. Tämä on ristiriidassa aikaisemman tutkimuksen kanssa, jonka mukaan kraatterilattia oli haudattu useiden kilometrien kallion alle.
"Mount Sharpin alemmat tasot ovat yllättävän huokoisia", sanoi pääkirjailija Kevin Lewis Johns Hopkins Universitystä. ”Weknow vuoren pohjakerrokset haudattiin ajan myötä. Se tiivistää ja tekee niistä tiheämpiä. Mutta tämä havainto viittaa siihen, että heitä ei haudattu niin paljon materiaalia kuin ajattelimme. "
Tutkijat osoittavat paperissaan, että heidän mittauksiinsa sisältyy kallioperä useiden satojen metrien syvyyteen, ei pelkkään pintakiviin. He mittasivat keskimääräisen tiheyden 1680 ± 180 kg m -3. Se on paljon vähemmän tiheää kuin tyypilliset sedimenttikivet. Koska sedimenttikivet tiivistyvät tiivistymällä suuremman kivimäärän alle, niiden matala tiheys viittaa siihen, että niitä ei ole haudattu niin syvästi.
Tavallaan nämä löydöt vain lisäävät Mt: n mysteeriä. Terän muodostuminen, rakenne ja eroosio. Esimerkiksi, emme vieläkään tiedä, oliko Gale-kraatteri kerran täynnä sedimenttiä ja että sedimentti oli rappeutunut Mt: n nykyaikaiseen muotoon. Voi olla, että vain osa kraatterista oli koskaan täynnä sedimenttiä.
Toisaalta Mt. Terävämpi on kraatterin reuna. Tämän perusteella muut tutkimukset ovat ehdottaneet, että Gale-kraatteri oli täynnä sedimenttiä ja että Mt. Terävä on paljon korkeamman vuoren jäännös kuin nyt näemme. Mutta jos näin on, nämä uudet havainnot ovat vastoin tätä. Jos nämä kivet ovat Mt: n alajuoksulla Terävät haudattiin niin syvälle, niiden mitattu tiheys olisi paljon suurempi.
Toinen päättely perustuu eolisten sedimentaatioon. Aeolian tarkoittaa tuulen ajamaa. Tässä hypoteesissa tuuli kantoi sedimenttia kraatteriin, lasketen sen Mt. Terävä ja rakenna se enemmän tai vähemmän nykyiseen muotoon. Siinä tapauksessa Curiosityn mittaamia kiviä ei olisi koskaan tiivistetty. Se selittää heidän matalan tiheyden verrattuna muihin haudattuihin, sedimenttikiveihin.
"Mount Sharpin kehityksestä on vielä monia kysymyksiä, mutta tämä paperi lisää tärkeän palapelin", sanoi tutkimuksen avustaja Ashwin Vasavada, Curiosityn projektitutkija NASA: n Jet Propulsion -laboratoriossa Pasadena, Kalifornia. "Olen innoissani siitä, että luovat tutkijat ja insinöörit löytävät edelleen innovatiivisia tapoja tehdä uusia tieteellisiä löytöjä roverilla", hän lisäsi.
Tämä tutkimus ei ratkaise Gale Craterin ja Mt. Terävä, mutta se lisää selkeyttä. Se osoittaa myös rover-pohjaisten gravimetristen mittausten hyödyllisyyden Marsin historian ymmärtämisessä.
Lisäksi se on todella hienoa.
Lähteet:
- Lehdistötiedote: 'Mars Buggy'-uteliaisuus mittaa vuoren painovoimaa
- Tutkimuspaperi: Pinnan painovoimareitti Marsissa osoittaa alhaisen kallioperän tiheyden Gale-kraatterissa
- Wikipedian merkintä: Gale-kraatteri
- Wikipedia-kirjoitus: Mount Sharp
