Daži ļoti gudri cilvēki ir izdomājuši, kā izmantot MSL Curiosity navigācijas sensorus, lai izmērītu Marsa kalna smagumu. Tas, ko viņi atrada, ir pretrunā ar iepriekšējo domu par Aeolis Mons, aka Mt. Asas. Aeolis Mons ir kalns Gale krātera centrā, Curiosity izkraušanas vietā 2012. gadā.
Gale krāteris ir milzīgs trieciena krāteris, kura diametrs ir 154 km (96 jūdzes) un vecums ir apmēram 3,5 miljardi gadu. Centrā atrodas Aeolis Mons, aptuveni 5,5 km (18 000 pēdu) augsts kalns. Apmēram 2 miljardu gadu laikā nogulumi tika nogulsnēti ar ūdeni, vēju vai abiem, veidojot kalnu. Turpmākā erozija samazināja kalnu tā pašreizējā formā.
Tagad žurnālā Science publicēts jauns raksts, kura pamatā ir Curiosity gravitācijas mērījumi, parāda, ka Aeolis Mons pamatiežu slāņi nav tik blīvi, kā reiz domāts.
Ziņkārības gravitācijas mērījumi atgādina iepriekšējās dienas Saules sistēmas izpētē, kad Apollo 16 astronauti mēness buggy jeb Lunar Roving Vehicle izmantoja Mēness gravitācijas mērīšanai. Tas bija tālajā 1972. gadā. Mūsu laikā tā roboti nevis astronauti, kas dodas kājām uz tālajām pasaulēm, bet izpētes un zinātnes gars ir tas pats.
Jaunā pētījuma pamatā ir gravimetrija, ļoti mazu izmaiņu mērīšana gravitācijas laukos. To var izdarīt tikai uz zemes, salīdzinot ar liela mēroga gravimetriju, ko veic no orbītā esoša kosmosa kuģa. Lai veiktu šos mērījumus, pētnieku grupa no jauna izvēlējās Curiosity akselerometrus - instrumentus, kas atradās uz rovera un kurus izmanto navigācijai.
Savienojumā ar giroskopiem, akselerometri norāda roverim, kur tas atrodas uz Marsa un kādā virzienā tas ir vērsts. Arī viedtālruņiem ir tādi, un tos izmanto lietotnes, kas ļauj norādīt tālruni uz debesīm un lasīt zvaigžņu vārdus. Protams, Curiosity žiroskopi un akselerometri ir daudz precīzāki nekā jebkurš, kas atrodas viedtālrunī.
“Esmu gandarīts, ka radošie zinātnieki un inženieri joprojām atrod novatoriskus veidus, kā ar rovera palīdzību veikt jaunus zinātniskus atklājumus.”
Pētījuma līdzautors Ašvins Vasavada, Curiosity projekta zinātnieks, NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornija.
Komanda izmērīja pārmaiņas Mt. gravitācijas laukā. Asas, kad rovers tam uzkāpa. Gravitācija vājina līdz ar augstumu, un, lai izmērītu šīs niecīgās izmaiņas, Curiosity instrumenti tika atkārtoti kalibrēti. No šīm izmaiņām tika secināts pamatakmeņu blīvums.
Gravimetriskie mērījumi parādīja, ka klints zem kalna ir mazāk blīvs nekā domājams, tas nozīmē, ka tas ir samērā porains. Tas ir pretrunā ar iepriekšējiem pētījumiem, kas parādīja, ka krātera grīda agrāk bija aprakta zem vairāku kilometru klinšu.
“Mount Sharp zemākie līmeņi ir pārsteidzoši poraini,” sacīja svina autors Kevins Lūiss no Džona Hopkinsa universitātes. “Weknow kalna apakšējie slāņi laika gaitā tika aprakti. Tas sablīvējas, padarot tos blīvākus. Bet šis atklājums liek domāt, ka viņus nav apglabājis tik daudz materiālu, kā mēs domājām. ”
Savā dokumentā pētnieki rāda, ka viņu mērījumos ietilpst ne tikai virszemes ieži, bet arī pamatieži līdz vairāku simtu metru dziļumam. Viņi izmērīja vidējo blīvumu 1680 ± 180 kg m -3. Tas ir daudz mazāk blīvs nekā tipiski nogulumieži. Tā kā nogulumiežu blīvums palielinās, sablīvējoties zem lielākas iežu uzkrāšanās, to zemais blīvums liek domāt, ka tie nav tik dziļi aprakti.
Savā ziņā šie atradumi tikai papildina Mt. noslēpumu. Asu veidojums, struktūra un erozija. Piemēram, mēs joprojām nezinām, vai Gale krāteris kādreiz bija pilnībā piepildīts ar nogulumiem un vai šie nogulumi bija sagrauti mūsdienu kalna formā. Var būt, ka tikai daļa no krātera kādreiz bija piepildīta ar nogulsnēm.
No otras puses, Mt. Asums ir augstāks par krātera malu. Balstoties uz to, citi pētījumi ir ierosinājuši, ka Gale krāteris bija pilnībā piepildīts ar nogulsnēm, un ka Mt. Asas ir daudz augstāka kalna paliekas, nekā mēs redzam tagad. Bet, ja tas tā ir, tad šie jaunie atklājumi ir pretrunā ar to. Ja šīs klintis atrodas Mt. lejtecē Asas tika apraktas tik dziļi, to izmērītais blīvums būtu daudz lielāks.
Cita argumentācijas līnija ir balstīta uz eoliešu sedimentāciju. Aeolian nozīmē vēja vadīts. Šajā hipotēzē vējš nogulsnes krāterī nogulsnēja uz Mt. Asu un veidojot to vairāk vai mazāk tādā formā, kāda tā ir tagad. Šajā gadījumā zinātkāres mērītie ieži nekad nebūtu bijuši sablīvēti. Tas izskaidro to zemo blīvumu, salīdzinot ar citiem apraktiem, nogulumiežiem.
"Joprojām ir daudz jautājumu par to, kā attīstījās Mount Sharp, taču šis dokuments pievieno svarīgu gabalu mīklai," sacīja pētījuma līdzautors Ešvins Vasavada, Curiosity projekta zinātnieks NASA Jet dzinējspēka laboratorijā Pasadenā, Kalifornijā. “Esmu gandarīts, ka radošie zinātnieki un inženieri joprojām atrod novatoriskus veidus, kā ar rovera palīdzību veikt jaunus zinātniskus atklājumus,” viņš piebilda.
Šis pētījums neatrisinās debates par Gale Crater un Mt. Asas, bet tas tomēr pieliek zināmu skaidrību. Tas parāda arī uz roveriem balstītu gravimetrisko mērījumu lietderību Marsa vēstures izpratnē.
Turklāt tas ir vienkārši ļoti forši.
Avoti:
- Paziņojums presei: “Mars Buggy” zinātkāre mēra kalna gravitāciju
- Pētniecības raksts: Virsmas gravitācijas ceļš uz Marsa norāda uz zemu pamatiežu blīvumu Gales krāterī
- Wikipedia ieraksts: Gale krāteris
- Wikipedia ieraksts: Mount Sharp
