Curiosity gezgini, Gale Krateri’nde su açısından zengin kırık haleleri keşfetti

NASA’nın Curiosity gezgini ve Mars’taki nötron spektrometresi Dynamic Albedo of Neutrons veya DAN’dan gelen verileri analiz etmek için yeni yöntemler kullanan bir araştırma ekibi, kırık halelerin su açısından zengin opal içerdiğini ve potansiyel olarak insan keşfi için önemli bir kaynak olarak hizmet ettiğini bağımsız olarak doğrulayabildi. .

Çalışma, geniş yüzey altı kırılma ağlarının, yüzeydekilerden potansiyel olarak daha yaşanabilir olan, su açısından zengin ve radyasyon korumalı koşullar sağlayacağını ortaya koyuyor.

2012’de NASA, ortasında devasa, katmanlı bir dağ bulunan büyük bir çarpma havzası olan Gale Krateri’ni keşfetmek için Curiosity gezicisini Mars’a gönderdi. Curiosity, Mars yüzeyi boyunca ilerlerken, araştırmacılar, Mars manzarasının belirli kısımlarını çaprazlamasına kesen, bazen gezici görüntülerin ufkuna kadar uzanan kırıkları çevreleyen açık tonlu kayalar keşfettiler. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, bu yaygın hale ağlarının, modern bir Gale Krateri çağında su açısından zengin ortamlardan biri değilse de sonuncusu olduğunu ortaya koyuyor. Yeraltındaki bu su açısından zengin ortam, yüzeydeki koşullar muhtemelen çok daha sert olduğunda daha yaşanabilir koşullar da sağlayabilirdi.

dergisinde yayınlanan yeni bir araştırmanın parçası olarak Jeofizik Araştırma Dergisi: GezegenlerABD hükümeti için bir araştırma fizikçisi olan eski Arizona Eyalet Üniversitesi NewSpace Doktora Sonrası Araştırma Görevlisi Travis Gabriel’in önderliğinde, çeşitli enstrümanlardan alınan arşiv verileri incelendi ve traversin başlarında açık tonlu kayaların yakınında önemli anormallikler gösterdi. Tesadüfen, Merak gezgini yıllar önce, Gabriel ve ASU yüksek lisans öğrencisi ve ortak yazar Sean Czarnecki gezici ekibine katılmadan çok önce, bu kırık halelerden birinin üzerinden geçti.

Eski görüntülere baktıklarında, çok uzaklara uzanan geniş bir kırık haleler gördüler. Araştırma ekibi, alet verilerini analiz etmek için yeni yöntemler uygulayarak ilginç bir şey buldu. Bu haleler, görevde çok daha sonra tamamen farklı kaya birimlerinde bulunan halelere benzemekle kalmıyor, aynı zamanda bileşimlerinde benzerdi: bir sürü silika ve su.

Gabriel, “Arşiv verilerine ilişkin yeni analizimiz, görevde çok daha sonra gözlemlediğimiz tüm kırık haleler arasında çarpıcı bir benzerlik gösterdi” dedi. “Bu kırılma ağlarının çok yaygın olduğunu ve muhtemelen opal ile dolu olduğunu görmek inanılmazdı.”

Gabriel ve araştırma ekibi, Gale Krateri’ndeki yerdeki çatlakları veya kırık haleleri çevreleyen açık renkli kayaların bileşimini inceledi. Gabriel’in dahil olduğu önceki çalışmalarda, bu halelerin Gale Krateri’nin tarihi için önemli etkileri olan bir malzeme olan opalden oluşabileceğini göstermek için gezicinin lazer kaynaklı arıza spektrometresi, Kimya ve Kamera veya ChemCam kullanıldı. Opal’in kendisi büyük miktarda su içerir ve bu da gezicideki başka bir cihazda güçlü bir sinyal üretir: DAN spektrometresi.

Uzun yıllar boyunca Buckskin ve Greenhorn sondaj sahalarında alınan sondaj karotlarını gözlemleyen bilim adamları, bu açık tonlu kayaların ekibin daha önce gördüğü her şeye kıyasla çok benzersiz olduğunu doğruladılar.

Gabriel, “Bu açık tonlu kayalar, nötron dedektörümüzde parlıyor ve anormal derecede yüksek termal nötron sayım oranları üretiyordu” dedi.

Arşiv verilerine bakmanın yanı sıra, Gabriel ve ekibi bu açık tonlu kayaları tekrar incelemek için fırsatlar aramaya koyuldu. Parlak tonlu bir kırık halesi olan Lubango sondaj sahasına vardıklarında Gabriel, nötron spektrometresini kullanarak özel bir ölçüm kampanyası yürüttü ve kırık halelerin opal bakımından zengin bileşimini doğruladı.

Opalin keşfi, silisin su ile çözelti halinde olduğu senaryolarda oluşabileceği için dikkate değerdir; bu, suda şeker veya tuzun çözülmesine benzer bir süreçtir. Çok fazla tuz varsa veya koşullar değişirse dibe çökmeye başlar. Yeryüzünde, silis göl ve okyanus dipleri gibi yerlerde çözeltiden düşer ve bir şekilde Yellowstone Ulusal Parkı’ndaki ortamlara benzer şekilde kaplıcalarda ve gayzerlerde oluşabilir.

Mars’ın yeraltındaki su açısından zengin ortamlar, Dünya’ya kıyasla oldukça elverişsiz olan Mars yüzeyindeki zorlu koşullardan güvenli bir sığınak sağlayabilirdi. Gale Krateri’nde sıcaklıklar kış gecelerinde eksi 100 Fahrenheit derecenin altına düşebilir ve en sıcak öğleden sonralarda yalnızca kabaca 30 Fahrenheit dereceye ulaşabilir. Gale krateri, atmosferimizin çok daha kalın olması nedeniyle Dünya yüzeyinden çok daha fazla radyasyon yaşar. Gale kraterinde geçirilen her gün, sizi kabaca günlük bir pelvis röntgenine eşit olan kozmik kaynaklı bir radyasyon dozuna maruz bırakır.

Bilim adamları, Gale Krateri’ndeki bu opalin modern bir Mars döneminde oluştuğunu düşündüklerinden, bu yeraltı çatlak ağları, yüzeydeki günümüzün zorlu koşullarından çok daha yaşanabilir olabilirdi.

Gabriel, “Gale Krateri’nde keşfedilen yaygın çatlak ağları göz önüne alındığında, bu potansiyel olarak yaşanabilir yeraltı koşullarının Gale Krateri’nin diğer birçok bölgesine ve belki de Mars’ın diğer bölgelerine de yayılmasını beklemek mantıklıdır” dedi. “Bu ortamlar, Gale Krateri’ndeki eski göller kuruduktan çok sonra oluşmuş olmalı.”

Mars’ta opal bulmanın önemi, geleceğin astronotları için avantajlara sahip olacak ve keşif çabaları bu yaygın su kaynaklarından faydalanabilir. Opal, ağırlıklı olarak iki bileşenden oluşur: demir gibi az miktarda safsızlık içeren silika ve su. Opal bir mineral olmadığı için, su bir kristal yapı içinde o kadar sıkı bir şekilde bağlı değildir. Bu, onu öğütür ve ısı uygularsanız, opalin suyunu saldığı anlamına gelir. Daha önceki bir çalışmada, Gabriel ve diğer Curiosity gezici bilim adamları tam olarak bu süreci gösterdiler.

Gabriel ve ekibi, tüm halelerdeki su içeriğinin kapsamlı bir değerlendirmesini gerçekleştiremese de, bu halelerden ikisi üzerinde gerçekleştirdikleri özel nötron deneyleri, tek metrelik bir halenin içinde kabaca 1 ila 1,5 galon su barındırabileceğini gösteriyor. yüzeyin üst ayağı.

Yeni Mars su kaynağı: Opal?

Bu araştırma bulgusu gelecekteki Mars keşfi için ne anlama geliyor? Mars’ın kutupları, karbondioksit gibi diğer uçucu maddelerin yanı sıra büyük miktarda su buzu barındırır. Günümüzde, Mars’ın ekvatoru, kıyaslandığında su açısından fakirdir ve yakın yüzeyde yaygın su buzu kaynaklarına dair hiçbir işaret göstermez. Çalışma, su açısından zengin opalin, Mars’ın bilim adamlarının başka türlü su beklemediği bölgeleri boyunca birçok manzarayı kaplıyor olabileceğini öne sürüyor.

Şaşırtıcı bir şekilde, Gale Krateri’ndeki opal, günümüz atmosferinin kuru koşullarına rağmen su tutuyor. Mars’ın herhangi bir yerinde opal varlığını gösteren uydu verilerinden elde edilen artan kanıtlarla birleştiğinde, bu esnek malzemeler, Mars’ın herhangi bir yerindeki gelecekteki keşif faaliyetleri için harika bir kaynak olabilir; Gale Krateri’ndeki opal.

Su açısından zengin ortamlarda opal formları; ancak Gale Krateri’ndeki kayaların çoğuna kıyasla jeolojik zamanda çok daha sonra oluşan çatlaklarda bulundu. Gale Krateri’nin kayalarının çoğu eski bir göl ortamında oluşmuştur. Bu da haleleri oluşturan suyun yer altında çok daha sonra var olduğunu ve araştırmacıların düşündüğünden çok daha yaygın olduğunu gösteriyor.

Opal oluştuktan sonra, suya ve değişken koşullara maruz kaldığında daha kristalli bir forma dönüşme eğilimi gösterir. Bu opalin bu kadar iyi korunmuş olması, bir kez oluştuktan sonra su ile fazla etkileşiminin olmadığını gösteriyor. Bu şekillerde, Curiosity gezicisinden gelen keşifler, Mars’taki suyun nerede, ne zaman ve ne olduğunu anlamamıza yardımcı oluyor.

“Curiosity’nin nötron detektörünü, gezicinin tek yer altı sondası olduğunu ve başlangıçta görevden sonra yalnızca birkaç yıl hayatta kalması beklenen, yine de suyun doğasını ve Mars’ın hemen altında gömülü olan hidratlı malzemeleri ortaya çıkaran bunun gibi harika sonuçlar verdiğini görmek inanılmaz. Yüzey,” dedi çalışmanın ortak yazarı, ASU’nun Dünya ve Uzay Araştırmaları Okulu’nda doçent ve Mars Bilim Laboratuvarı Curiosity gezicisinin DAN ekibinde bilim adamı olan Craig Hardgrove.

Sıradaki ne?

Merak gezgini Gale Krateri’nin merkezi tümseğine doğru ilerlerken, Gabriel ve ekibi, Mars kayalarının oluşumunda ve değişmesinde suyun rolünü araştırmaya devam ediyor, ancak son yüksekliklerde yeni haleler keşfetme konusunda böyle bir şans elde edilemedi. NASA’nın en son gezici ekibi olan Mars 2020 Perseverance gezgininin bir üyesi olan Gabriel, kızıl gezegenin başka yerlerindeki su açısından zengin ortamların doğasını anlamak için Mars’ta yeni bir konumda silis açısından zengin özellikleri keşfetmeye hevesli.