Neki vrlo pametni ljudi smislili su kako koristiti navigacijske senzore MSL Curiosity za mjerenje gravitacije marsovske planine. Ono što su otkrili proturječi prethodnom razmišljanju o Aeolis Mons, zvanom Mt. Oštar. Aeolis Mons je planina u središtu Gale Cratera, odredište Curiosityja u 2012. godini.
Gale Crater je ogromni udarni krater promjera 154 km (96 mi) i star oko 3,5 milijardi godina. U središtu je Aeolis Mons, planina visoka oko 5,5 km. Tijekom razdoblja od oko 2 milijarde godina, sedimenti su se taložili ili voda, vjetar ili oboje, stvarajući planinu. Naknadna erozija planinu je smanjila u njezin trenutni oblik.
Sada novi rad objavljen u Scienceu, temeljen na gravitacijskim mjerenjima iz Curiositya, pokazuje da slojevi podloge Aeolis Mons nisu tako gusti kao što se mislilo.
Značenja gravitacije znatiželje prisjećaju se ranijih dana u istraživanju Sunčevog sustava, kada su astronauti Apolla 16 koristili svoju bugu Mjeseca ili Lunarno roving vozilo za mjerenje gravitacije Mjeseca. To je bilo još davne 1972. U naše vrijeme njegovi roboti umjesto astronauta koji stoje u daleke svjetove, ali duh istraživanja i nauka isti je.
Nova studija temelji se na gravimetriji, mjerenju vrlo malih promjena u gravitacijskim poljima. To se može izvesti samo na zemlji, za razliku od velike gravimetrije velikih razmjera napravljene od svemirskog broda u orbiti. Da bi obavili ta mjerenja, istraživački tim ponovno je odredio Curiosityjeve akcelerometre, instrumente na krovu koji se koriste za navigaciju.
U kombinaciji s žiroskopima, akcelerometri pokazuju roveru gdje se nalazi na Marsu i na koji je način okrenut. I pametni telefoni imaju ih, a koriste ih aplikacije koje omogućuju usmjeravanje telefona prema nebu i čitanje imena zvijezda. Naravno, Curiosityjevi žiroskopi i akcelerometri daleko su precizniji od bilo čega unutar pametnog telefona.
"Oduševljen sam što kreativni znanstvenici i inženjeri još uvijek pronalaze inovativne načine kako da novim znanstvenim otkrićima pronađu rover."
Koautor studije Ashwin Vasavada, znanstvenik projekta Curiosity, NASA-in laboratorij za mlazni pogon, Pasadena, Kalifornija.
Tim je izmjerio gravitacijsko polje Mt. Oštro dok je rover penjao po njemu. Gravitacija slabi s nadmorskom visinom, a Curiosityjevi su instrumenti ponovno kalibrirani za mjerenje ovih sitnih promjena. Iz tih promjena zaključuje se gustoća donje stijene.
Gravimetrijska mjerenja pokazala su da je stijena ispod planine manje gusta nego što se mislilo, što znači da je relativno porozna. To je u suprotnosti s prethodnim istraživanjima koja su pokazala da je kraterov pod nekada bio zatrpan ispod nekoliko kilometara stijene.
„Donje razine Mount Sharp iznenađujuće su porozne“, rekao je glavni autor Kevin Lewis sa Sveučilišta Johns Hopkins. "Znamo da su se s vremenom zakopali donji slojevi planine. To je kompaktnost, čineći ih gušćim. Ali ovaj nalaz sugerira da ih nisu zakopali toliko materijala kao što smo mislili. "
U svom radu, istraživači pokazuju da njihova mjerenja uključuju podlogu do dubine od nekoliko stotina metara, a ne puku površinsku stijenu. Izmjerili su prosječnu gustoću 1680 ± 180 kg m -3. To je puno manje gusta od tipičnih sedimentnih stijena. Budući da sedimentne stijene gube gustoću zbijanjem ispod većeg nakupljanja stijena, njihova niska gustoća sugerira da ih nisu duboko ukopali.
Na neki način ti nalazi samo dodaju misterij Mt. Oštre tvorbe, struktura i erozije. Na primjer, još uvijek ne znamo je li Gale Crater nekad bio potpuno ispunjen sedimentom i je li talog erozio do modernog oblika planine. Može biti da je samo jedan dio kratera ikada ispunjen sedimentom.
S druge strane, vrh Mt. Oštar je viši od ruba kratera. Na temelju toga, druga su istraživanja pokazala da je Gale Crater bio potpuno ispunjen sedimentom i da je Mt. Oštar je ostatak planine koja je puno viša nego što to sada vidimo. Ali ako je to slučaj, onda se ta nova otkrića suprotstavljaju tome. Ako su ove stijene u donjem toku Mt. Oštri su zakopani tako duboko, da bi njihova izmjerena gustoća bila mnogo veća.
Sljedeća linija zaključivanja temelji se na aeolskom taloženju. Aeolski znači vjetar. U ovoj hipotezi, vjetar je odnio sediment u krater, odloživši ga na Mt. Oštro i izgradite je u više ili manje oblik koji poprima sada. U tom slučaju, stijene koje je mjerio Curiosity nikada se ne bi zbijale. To bi objasnilo njihovu nisku gustoću u usporedbi s drugim zakopanim, sedimentnim stijenama.
"Još uvijek postoje brojna pitanja o tome kako se Mount Sharp razvio, ali ovaj rad dodaje važan dio zagonetki", rekao je suautor studije Ashwin Vasavada, znanstvenik Curiosityja projekta iz NASA-inog laboratorija za mlazni pogon u Pasadeni u Kaliforniji. "Oduševljen sam što kreativni znanstvenici i inženjeri još uvijek pronalaze inovativne načine za nova znanstvena otkrića pomoću rovera", dodao je.
Ova studija neće riješiti raspravu o Gale Crater i Mt. Oštar, ali to daje određenu jasnoću. Također pokazuje korisnost rover-zasnovanih gravimetrijskih mjerenja u razumijevanju povijesti Marsa.
Osim toga, jednostavno je cool.
Izvori:
- Priopćenje za javnost: Značajka "Mars Buggy" mjeri težinu planine
- Istraživački rad: Putovanje površinske gravitacije na Mars ukazuje na nisku gustoću korita u krateru Gale
- Ulaz iz Wikipedije: Gale Crater
- Unos iz Wikipedije: Mount Sharp
