MIT jeologları, bu görüntü sunumunda gösterilen, Perseverance gezgini tarafından Mars’ta toplanan ana kaya örneklerinin çoğunun orijinal yönünü belirlediler. Bulgular, bilim adamlarına kayaların başlangıçta oluştuğu koşullar hakkında ipuçları verebilir. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech
MİT jeologlar, Mars’ta toplanan kayaların yönelimini ortaya çıkarıyor NASAAzim gezgini. Herhangi bir gezegenden türünün ilk örneği olan “yönlendirilmiş” örnekler, konuya ışık tutabilir. Mars‘ eski manyetik alan.
NASA’nın Perseverance aracı, Mars’taki eski bir göl yatağının etrafında dönerken türünün tek örneği bir kaya koleksiyonu oluşturuyor. Araba büyüklüğündeki kaşif, düzenli olarak Kızıl Gezegenin yüzeyini deliyor ve sağlam titanyum tüplerde depoladığı ana kaya çekirdeklerini çıkarıyor. Bilim insanları bir gün tüpleri Dünya’ya geri getirmeyi ve içindekileri gömülü mikrobiyal yaşam izleri açısından analiz etmeyi umuyor.
2021 yılında Mars yüzeyine indiğinden bu yana, gezici 43 tüpün 20’sini ana kaya çekirdekleriyle doldurdu. Şimdi, MIT jeologları bugüne kadar toplanan kayaların çok önemli bir özelliğini uzaktan belirlediler ve bu, bilim adamlarının gezegenin geçmişiyle ilgili önemli soruları yanıtlamasına yardımcı olacak.
Burada Perseverance Mars’ın yüzeyini deliyor. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Kaya Yöneliminde Çığır Açan Nokta
4 Mart’ta dergide yayınlanan bir çalışmada Yer ve Uzay BilimiMIT ekibi, bugüne kadar gezici tarafından toplanan ana kaya örneklerinin çoğunun orijinal yönünü belirlediklerini bildirdi. Bilim adamları, aracın konumu ve sondajı gibi gezicinin kendi mühendislik verilerini kullanarak, Mars’tan çıkarılmadan önce her bir ana kaya örneğinin yönünü tahmin edebildiler.
Sonuçlar, bilim adamlarının ilk kez başka bir gezegendeki ana kaya örneklerini yönlendirdiklerini gösteriyor. Ekibin yöntemi, gezicinin antik havzanın dışına doğru araştırmasını genişletirken toplayacağı gelecekteki örneklere de uygulanabilir. Çeşitli konumlardaki birden fazla kayanın yönelimlerini bir araya getirmek, bilim insanlarına kayaların başlangıçta oluştuğu Mars koşulları hakkında ipuçları verebilir.
Ana kayayı örneklemek için Perseverance, tüp şeklindeki bir matkabı dik bir açıyla zemine tirbuşonla sokuyor ve ardından matkabı, içine girdiği kayalarla birlikte doğrudan geri çekiyor. Bu fotoğraf, Perseverance gezgininin karot parçasının içindeki Lefroy Körfezi çekirdeğini gösteriyor. Sol 942’de Mastcam-Z ile görüntülendi. Kredi: NASA/JPL-Caltech
Mars Bilimine Etkileri
MIT’nin Dünya, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde yüksek lisans öğrencisi olan çalışma yazarı Elias Mansbach, “Mars’tan getirdiğimiz örneklerin yönünü bilmeye dayanan pek çok bilim sorusu var” diyor.
MIT’de gezegen bilimleri profesörü Benjamin Weiss, “Kayaların yönelimi size gezegende var olmuş olabilecek herhangi bir manyetik alan hakkında bir şeyler söyleyebilir” diye ekliyor. “Ayrıca gezegende su ve lavların nasıl aktığını, antik rüzgarın yönünü ve neyin yükselip neyin battığı gibi tektonik süreçleri de inceleyebilirsiniz. Yani başka bir gezegendeki ana kayayı yönlendirebilmek bir rüya, çünkü bu pek çok bilimsel araştırmanın önünü açacak.”
Weiss ve Mansbach’ın ortak yazarları, MIT’den Tanja Bosak ve Jennifer Fentress’in yanı sıra Caltech’teki Jet Propulsion Laboratuvarı da dahil olmak üzere birçok kurumdaki ortak çalışanlardır.
: Bir numunenin yuvarlanmasını tahmin etmek için ekip, gezicinin yerleşik kameralarından birinden yararlandı; bu kamera, matkabın numune almak üzere olduğu yüzeyin görüntüsünü çekiyor. Resimde Perseverance tarafından gerçekleştirilen Perseverance tatbikatı görülmektedir. Sol 499’da Mastcam-Z ile görüntülendi. Kredi: NASA/JPL-Caltech
Derin Değişim
“Percy” lakaplı Perseverance gezgini, geçmiş volkanik patlamalardan oluşmuş olabilecek magmatik kayaların yanı sıra muhtemelen uzun süre kurumuş volkanik kayalardan oluşmuş büyük bir çarpma krateri olan Jezero Krateri’nin tabanını araştırıyor. Havzayı besleyen nehirler.
Gezicinin Mastcam-Z’si tarafından çekilen bir mozaik görüntü, Perseverance’ın Mars ana kayasının çekirdeklerini deldiği Jezero krater tabanının bir kısmını gösteriyor. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Gezicinin Mastcam-Z’si tarafından çekilen bir görüntü mozaiği, Perseverance’ın sondaj yapıp çekirdek topladığı Jezero deltasının bir bölgesini gösteriyor. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Weiss, “Mars bir zamanlar sıcak ve ıslaktı ve bir zamanlar orada yaşamın olma ihtimali var” diyor. “Artık hava soğuk ve kuru, gezegende çok önemli bir şey olmuş olmalı.”
Weiss dahil birçok bilim adamı, Dünya gibi Mars’ın da bir zamanlar gezegeni güneşin güneş rüzgârından koruyan bir manyetik alan barındırdığından şüpheleniyor. O zaman koşullar en azından bir süre için su ve yaşam için uygun olabilir.
“Manyetik alan ortadan kaybolduğunda, güneşin güneş rüzgarı – bu plazma Weiss, güneşi kaynatıp ses hızından daha hızlı hareket eden, Mars’ın atmosferine çarptı ve milyarlarca yıl içinde onu ortadan kaldırmış olabilir” diyor. “Ne olduğunu ve nedenini bilmek istiyoruz.”
Mars yüzeyinin altındaki kayalar muhtemelen gezegenin antik manyetik alanının bir kaydını tutuyor. Kayalar bir gezegenin yüzeyinde ilk oluştuğunda, manyetik minerallerinin yönü çevredeki manyetik alan tarafından belirlenir. Böylece kayaların yönelimi, gezegenin manyetik alanının yönünün, yoğunluğunun ve zaman içinde nasıl değiştiğinin izini sürmeye yardımcı olabilir.
Perseverance gezgini, keşif misyonunun bir parçası olarak yüzey toprağı ve havanın yanı sıra ana kaya örnekleri de topladığından, gezicinin bilim ekibinin bir üyesi olan Weiss ve Mansbach, gezicinin ana kayasının orijinal yönünü belirlemenin yollarını aradılar. Mars’ın manyetik geçmişini yeniden yapılandırmaya yönelik ilk adım olarak örnekler.
Mansbach, “Bu harika bir fırsattı, ancak başlangıçta ana kayayı yönlendirmek için herhangi bir görev zorunluluğu yoktu” diye belirtiyor.
Onunla yuvarlan
Mansbach ve Weiss, birkaç ay boyunca NASA mühendisleriyle bir araya gelerek her bir ana kaya örneğinin yerden kazılmadan önce orijinal yönünün nasıl tahmin edileceğine dair bir plan hazırladılar. Sorun, bir parçayı çıkarmak için yuvarlak bir kurabiye kalıbını bükmeden önce, küçük bir kek çemberinin hangi yöne işaret ettiğini tahmin etmeye benziyordu. Benzer şekilde, ana kayayı örneklemek için Perseverance, tüp şeklindeki bir matkabı dik bir açıyla zemine tirbuşonla açıyor, ardından matkabı, girdiği kayayla birlikte doğrudan geri çekiyor.
Kayanın yerden delinmeden önce yönünü tahmin etmek için ekip, bir teknenin eğimine, yalpalamasına ve yuvarlanmasına benzer olan üç açıyı (hade, azimut ve yuvarlanma) ölçmeleri gerektiğini fark etti. Hade esasen numunenin eğimidir, azimut ise numunenin gerçek kuzeye göre işaret ettiği mutlak yöndür. Rulo, bir numunenin orijinal konumuna dönmeden önce ne kadar dönmesi gerektiğini ifade eder.
MIT jeologları, NASA’daki mühendislerle konuşurken, ihtiyaç duydukları üç açının, gezicinin normal operasyonları sırasında kendi başına aldığı ölçümlerle ilgili olduğunu buldu. Bir numunenin hadesini ve azimutunu tahmin etmek için gezicinin matkabın yönüne ilişkin ölçümlerini kullanabileceklerini fark ettiler; çünkü matkabın eğiminin, çıkardığı herhangi bir numuneye paralel olduğunu varsayabilirler.
Bir numunenin yuvarlanmasını tahmin etmek için ekip, gezicinin yerleşik kameralarından birinden yararlandı; bu kamera, matkabın numune almak üzere olduğu yüzeyin görüntüsünü çekiyor. Numunenin orijinal yönüne dönmek için ne kadar dönmesi gerektiğini belirlemek için yüzey görüntüsündeki herhangi bir ayırt edici özelliği kullanabileceklerini düşündüler.
Yüzeyin hiçbir ayırt edici özellik taşımadığı durumlarda ekip, bir numuneyi delmeden önce gezicinin yerleşik lazerini kaya üzerinde “L” harfi şeklinde bir işaret yapmak için kullandı; bu hareket, daha önce şakayla karışık olarak anılmıştı. başka bir gezegendeki ilk grafiti olarak zaman.
Ekip, gezicinin tüm konumlandırma, yönlendirme ve görüntüleme verilerini birleştirerek, şu ana kadar toplanan 20 Mars ana kaya örneğinin tamamının orijinal yönelimlerini, Dünya üzerindeki kayaların yönlendirilmesiyle karşılaştırılabilecek bir hassasiyetle tahmin etti.
Mansbach, “Yönelimleri 2,7 derecelik belirsizlik dahilinde biliyoruz; bu, Dünya’daki kayalarla yapabileceğimizden daha iyi” diyor. “Gelecekte diğer örneklerle de yapılabilmesi amacıyla bu yönlendirme sürecini otomatikleştirmek için şimdi mühendislerle birlikte çalışıyoruz.”
Weiss, “Bir sonraki aşama en heyecan verici aşama olacak” diyor. “Gezici, Mars’ta bilinen en eski kayaları elde etmek için kraterin dışına çıkacak ve bu kayaların yönünü belirlemek ve bu antik süreçlerin çoğunu ortaya çıkarmak için inanılmaz bir fırsat.”
Referans: Benjamin P. Weiss, Elias N. Mansbach, Joseph L. Carsten, Kyle W. Kaplan, Justin N. Maki, Roger C. Wiens, Tanja Bosak, Curtis L tarafından yazılan “Mars’ta Perseverance Rover tarafından Delinmiş Yönlendirilmiş Ana Kaya Örnekleri” Collins, Jennifer Fentress, Joshua M. Feinberg, Yulia Goreva, Megan Kennedy Wu, Tara A. Estlin, Douglas E. Klein, Rachel E. Kronyak, Robert C. Moeller, Nicholas Peper, Adriana Reyes-Newell, Mark A. Sephton , David L. Shuster, Justin I. Simon, Kenneth H. Williford, Kathryn W. Stack ve Kenneth A. Farley, 4 Mart 2024, Yer ve Uzay Bilimi.
DOI: 10.1029/2023EA003322
Bu araştırma kısmen NASA ve Mars 2020 Katılımcı Bilim Adamı programı tarafından desteklendi.