NASA’nın Perseverance Mars gezgini, bu resimde görüldüğü gibi, gelecekteki görevler için kaya ve toprak örneklerini gezegenin yüzeyindeki kapalı tüplerde saklıyor. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech
tarafından toplanan her kaya ve toprak örneğiyle birlikte saklandı. NASAPerseverance gezgini atmosfer bilimciler için potansiyel bir nimettir.
NASA’nın Azmi Mars Rover, sonunda Dünya’ya geri gönderilmek üzere Mars’ta kaya çekirdekleri ve atmosferik gazlar da dahil olmak üzere örnekler topluyor. Bu örnekler, Mars atmosferi ve onun evrimi hakkında kritik bilgiler sağlayabilir ve muhtemelen milyarlarca yıl önce mikrobiyal yaşamın varlığını ortaya çıkarabilir. Özellikle gaz örnekleri, eser gazlar ve gezegenin eski iklimi hakkında değerli veriler sunabilir, Dünya’nın kendi atmosferik tarihiyle paralellikler kurabilir ve gelecekte Mars’a yapılacak insanlı görevlere yardımcı olabilir.
Mars Örnek Koleksiyonu
NASA’nın Perseverance Mars gezgininin titanyum örnek tüplerindeki her kaya çekirdeği mühürlendiğinde, atmosfer bilimcileri biraz daha heyecanlanıyor. Bu örnekler, Mars Örnek İade kampanyası kapsamında Dünya’ya teslim edilmek üzere toplanıyor. yirmidört şu ana kadar alınmıştır.
Bu örneklerin çoğu, gezegenin tarihi ve milyarlarca yıl önce mikrobiyal yaşamın mevcut olup olmadığı hakkında önemli bilgiler ortaya çıkarabilecek kaya çekirdekleri veya regolitten (kırık kaya ve toz) oluşuyor. Ancak bazı bilim insanları, tüplerdeki kayalık malzemenin etrafındaki ekstra odadaki “üst boşluğu” veya havayı inceleme ihtimalinden de aynı derecede heyecan duyuyorlar.
Çoğunlukla karbondioksitten oluşan ama aynı zamanda gezegenin oluşumundan bu yana var olan eser miktarda diğer gazları da içerebilen Mars atmosferi hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorlar.
Bu görüntü, NASA’nın Perseverance Mars gezgininin sondajında bulunan bir örnek tüpün içindeki yaklaşık bir tebeşir parçası büyüklüğünde bir kaya çekirdeğini göstermektedir. Gezici tüpü kapattıktan sonra, tüpteki fazladan boşlukta hava sıkışacak; burada kayanın üzerindeki küçük boşlukta (“üst boşluk” olarak adlandırılıyor) görülüyor. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Mars’ın Headspace’inden İçgörüler
NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’nda gezegen bilimcisi olan Brandi Carrier, “Mars’tan alınan hava örnekleri bize yalnızca mevcut iklim ve atmosfer hakkında değil, aynı zamanda bunların zaman içinde nasıl değiştiği hakkında da bilgi verecektir” dedi. “Bu, bizimkinden farklı iklimlerin nasıl geliştiğini anlamamıza yardımcı olacak.”
Dünya’ya getirilebilecek numuneler arasında, numune deposunun bir parçası olarak yalnızca Mars yüzeyinde biriken gazla dolu bir tüp yer alıyor. Ancak gezicinin koleksiyonundaki gazın çok daha fazlası kaya örneklerinin üst kısmında bulunuyor. Bunlar benzersizdir çünkü gaz, numuneler Dünya’daki laboratuvarlarda açılıp analiz edilinceye kadar yıllar boyunca tüplerin içindeki kayalık malzemeyle etkileşime girecek. Bilim adamlarının onlardan derlediği bilgiler, Mars yüzeyinin yakınında ne kadar su buharının gezindiğine dair fikir verecek; buzun gezegende neden oluştuğunu ve Mars’ın su döngüsünün zaman içinde nasıl geliştiğini belirleyen faktörlerden biri.
NASA’nın Perseverance Mars gezgini tarafından toplanan Mars yüzeyinin bir örneğini içeren kapalı bir tüp, diğer tüplerle birlikte bir “örnek deposuna” bırakıldıktan sonra burada görülüyor. Doldurulan diğer numune tüpleri gezicinin içinde saklanır. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech
Eser Gazlar ile Antik Atmosferlerin Karşılaştırılması
Bilim adamları ayrıca Mars’taki havadaki eser gazların daha iyi anlaşılmasını istiyor. Bilimsel açıdan en umut verici olanı, milyarlarca yıl önce oluştuklarından beri atmosferde değişmeden var olabilecek kadar reaktif olmayan soy gazların (neon, argon ve ksenon gibi) tespiti olacaktır. Yakalanırsa bu gazlar Mars’ın bir atmosferle başlayıp başlamadığını ortaya çıkarabilir. (Antik Mars’ın bugünkünden çok daha kalın bir atmosferi vardı, ancak bilim adamları onun her zaman orada olup olmadığından veya daha sonra mı geliştiğinden emin değiller). Ayrıca gezegenin antik atmosferinin, ilk Dünya’nınkiyle karşılaştırıldığında nasıl olduğu konusunda da büyük sorular var.
Üst boşluk ayrıca toz parçacıklarının boyutunu ve toksisitesini değerlendirme şansı da sağlayacak ve bu bilgiler Mars’taki gelecekteki astronotlara yardımcı olacak.
NASA’nın Houston’daki Johnson Uzay Merkezi’nde jeokimyacı olan ve gezicinin hangi örnekleri toplaması gerektiğine karar vermeye yardımcı olan bir düzineden fazla uluslararası uzmandan oluşan bir grubun parçası olan Justin Simon, “Gaz örneklerinin Mars bilim adamlarına sunabileceği çok şey var” dedi. “Mars’ı incelemeyen bilim insanları bile ilgilenecektir çünkü gezegenlerin nasıl oluştuğuna ve geliştiğine ışık tutacaktır.”
Apollo’nun Hava Örnekleri
2021 yılında aralarında NASA’dan bilim adamlarının da bulunduğu bir grup gezegen araştırmacısı, çelik bir kap içinde Ay’dan getirilen havayı inceledi. Apollon 17 astronotlar yaklaşık 50 yıl önce.
Johnson’da çeşitli gezegen örnekleri üzerinde çalışan Simon, “İnsanlar Ay’ın havasız olduğunu düşünüyor ancak zamanla Ay yüzeyindeki kayalarla etkileşime giren çok ince bir atmosfere sahip” dedi. “Buna Ay’ın iç kısmından sızan ve Ay yüzeyinde toplanan asal gazlar da dahildir.”
Gaz Analizi için Laboratuvar Teknikleri
Simon’un ekibinin çalışma için gazı çıkarma yöntemi, Perseverance’ın hava örnekleriyle yapılabileceklere benzer. Öncelikle daha önce açılmamış kabı hava geçirmez bir muhafazaya koyuyorlar. Daha sonra gazı soğuk bir tuzağa çıkarmak için çeliği bir iğneyle deldiler; esasen nitrojen gibi düşük donma noktasına sahip bir sıvının içine uzanan U şeklinde bir boru. Bilim insanları, sıvının sıcaklığını değiştirerek soğuk tuzağın dibinde daha düşük donma noktasına sahip bazı gazları yakaladılar.
Simon, “Dünyada gazı bu şekilde işleyen belki 25 laboratuvar vardır” dedi. Gezegensel materyallerin kökenini incelemek için kullanılmasının yanı sıra, bu yaklaşımın sıcak su kaynaklarından ve aktif volkanların duvarlarından yayılan gazlara da uygulanabileceğini ekledi.
Elbette bu kaynaklar, Perseverance’ın numune tüplerinde olduğundan çok daha fazla gaz sağlıyor. Ancak tek bir tüp belirli bir deney için yeterli gazı taşımıyorsa, Mars bilim adamları daha büyük bir toplam örnek elde etmek için birden fazla tüpten gelen gazları birleştirebilir; bu da üst boşluğun bilim için bir bonus fırsat sunmasının bir başka yoludur.
NASA’nın Azim Mars Rover’ı
NASA’nın Mars 2020 misyonunun bir parçası olan Perseverance gezgini, Mars yüzeyini keşfetmek için tasarlanmış gelişmiş bir mobil laboratuvardır. 30 Temmuz 2020’de fırlatılan ve 18 Şubat 2021’de Mars’a Jezero Krateri’ne inen Perseverance’ın birincil görevi, olası geri dönüş için antik yaşamın izlerini aramak ve kaya ve regolit (kırık kaya ve toprak) örnekleri toplamaktır. dünyaya.