суббота, 17 декабря 2016 г.

Марсоход Curiosity обновил данные о кратере Гейла

Вторую неделю инженерная команда пытается устранить неисправность дрели. Работа руки - манипулятора с размещенными на ней инструментами приостановлена. Curiosity занят зондированием окрестных обнажений лазерным комплексом ChemCam, визуализацией местности и атмосферы мачтовыми камерами. Сотрудники научной команды отправились  на конференцию Американского геофизического союза  в Сан-Франциско


Инструментальная турель на руке - манипуляторе
Внизу видны два упора буровой установки и ударное сверло между ними. Когда проблемы с дрелью будут решены, марсоход продолжит восхождение к вершине Эолиды
(камера Navcam, 12 декабря 2016 года, Sol 1547)

Сотрудники научной команды Curiosity 13 декабря представили обновленную информацию о миссии Марсианской научной лаборатории (MSL) на конференции Американского геофизического союза  в Сан-Франциско.

По сообщению NASA, планетологи обсудили различные гипотезы первоначального отложения горных пород и их дальнейшего изменения под действием грунтовых вод, несущих иной набор химических элементов.

Взломанные ударом небесного тела коренные породы образовали дно кратера, обод (слева на схеме) и центральный пик (справа). Около 3,5 млрд лет назад водные потоки принесли осадочные породы в кратер:

Формирование осадочных пород взаимодействием внешних водных потоков и грунтовых вод в древнем кратере
(NASA/JPL - Caltech)

Уровень воды поднимался по мере наполнения воронки отложениями. Со временем вода испарилась, отложения превратились в конгломераты, песчаники, аргиллиты и рыхлые породы. Ветер придал скоплению современный облик:

Марсоход поднимается на гору Шарпа по слою глинистых отложений древнего водоема. Основные горные породы в кратере Гейла: basement (базальные) - крупные обломочные подстилающие породы, conglomerate - конгломераты, sandstone - песчаники, mudstone - аргиллиты
(NASA/JPL - Caltech)

Мобильная лаборатория находит всё новые свидетельства того, как взаимодействие древнего озера и грунтовых вод в течение миллиардов лет создавало разнообразные химические среды, которые были благоприятны для обитания микробов.

Графическое представление миссии Curiosity в кратере Гейла
На схеме показаны расстояния, высоты, геологические структуры и временные интервалы, отражающие работу марсохода по состоянию на конец 2016 года. Вертикальный размер схемы увеличен в 14 раз по сравнению с горизонтальным. Высоты имеют отрицательные значения, так как кратер расположен ниже принятой для Марса нулевой отметки
(NASA/JPL - Caltech)

Последствия этого взаимодействия более всего проявляются в минеральных жилах. Они формируются в трещинах, наполняемых химическими веществами из подземных потоков. Водный раствор  также реагирует с породой около трещины, изменяя ее состав и насыщаясь ее элементами.

Бор, натрий и хлор в минеральной вене "Diyogha"
В процессе испарения грунтовых вод химические реакции привели к образованию в трещине аргиллита минералов, содержащих соединения бора, натрия и хлора. Дистанционный анализ породы выполнен лазерным спектрометром ChemCam 7 сентября 2016 года, Sol 1454 на южной окраине района выветренных холмов Murray Buttes
(NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Ученые сравнили древний бассейн в кратере Гейла с огромным химическим реактором, в котором возникают всё новые комбинации элементов, а старые распадаются. На Земле такие реакции способствовали зарождению жизни.

В настоящее время внимание исследователей приковано к осадочному наслоению горных пород у подножия центральной насыпи кратера - горы Шарпа.

Слагающие породы ближних склонов горы Шарпа
За валунами видна верхняя часть геологического слоя Murray formation, который простирается до темной полоски гематитовой гряды (Hematite Unit), за ней расположены глинистый слой (Clay Unit) и далее - округлые насыпи скопления сульфатов (Sulfate  Unit)
(полноразмерный снимок)                     (камера Mastcam, 10 ноября 2016 года, Sol 1516)

Каждый пласт отражает условия окружающей среды на различных этапах древней геологической истории, причем по возрасту более молодые слои располагаются над старыми образованиями.

Путь Curiosity в кратере Гейла до Sol 1552 - 17 декабря 2016 года
Синим отмечены изученные районы. Далее показан плановый маршрут на гематитовый (Hematite Unit) и глинистый (Clay Unit) слои нижних склонов горы Шарпа (Aeolis Mons). Эти слои - ключевые объекты второй расширенной миссии до сентября 2018 года. На базовом снимке орбитального зонда MRO темным цветом выделяется полоса песчаных дюн Bagnold Dunes, красный кружок - текущее положение марсохода
(на основе карты NASA/JPL-Caltech/Univ)

В первый год пребывания на Красной планете марсоходу удалось выяснить, что древняя среда на дне кратера Гейла имела все основные химические компоненты, необходимые для жизни, а также источники энергии для ее поддержания.

Сегодня ровер уже поднимается по нижним склонам горы Шарпа, чтобы исследовать, как менялась окружающая среда с течением времени. Забор образцов грунта производится систематически через равные интервалы.

Карта - схема отбора проб грунта марсоходом Curiosity
Curiosity собрал 19 образцов грунта для анализа в бортовой лаборатории. 15 проб получены бурением поверхности, по 2 образца рыхлого грунта марсоход зачерпнул ковшом на участках Rocknest и Gobabeb. Последняя проба взята 20 октября 2016 года на участке Sebina
(NASA/JPL - Caltech)

Четыре последние скважины, от  "Oudam" в июне этого года до "Sebina" в октябре, располагались в 25 метрах друг от друга. Ранее буровые мишени выбирались индивидуально на основе специальных характеристик каждого участка.

Стратегия последовательного бурения позволила ученым составить полную картину перехода от старых наслоений к более молодым и зафиксировать изменения в составе горных пород в зависимости от высоты их залегания.

Выяснялось, что с высотой концентрация жизненно важных минералов: гематита, глинистых материалов и бора в горных породах возрастает по сравнению с более низкими старыми слоями, изученными ранее марсоходом.

Минеральный состав аргиллита на пути марсохода
Ряд круговых диаграмм показывает сходства и различия в минеральном составе аргиллита на 10 участках, где Curiosity взял пробы грунта и проанализировал их рентгеновским кристаллографом Chemin. На схеме представлены скважины:  JK - "John Klein", CB-"Cumberland", CH - "Confidence Hills", MJ - "Mojave", TP - "Telegraph Peak", BK - "Buckskin", OD - "Oudam", MB - "Marimba", QL - "Quela" и SB - Sebina.
(NASA/JPL - Caltech)

Выбранная стратегия оказалась успешной. Наряду с повышенной концентрацией гематита, дающего энергию для жизнедеятельности микробов, мобильная лаборатория обнаружила в минеральных жилах соединения бора.

Бор - важный микроэлемент, необходимый для нормальной жизнедеятельности. Он поддерживает окислительные и энергетические процессы в клетках, а также биосинтез необходимых веществ.

Концентрация бора в минералах на маршруте Curiosity
На врезке показана последний отрезок пути от места посадки. Перекрытые кружки - случаи, когда бор был обнаружен в нескольких точках лазерным спектрометром ChemCam
(NASA/JPL - Caltech)

Планетологи отметили, что ни одна другая миссия раньше не находила следов бора на Марсе. Наличие соединений бора в минеральных жилах говорит о том, что водная среда, в которой образовались эти вены, была достаточно нейтральной (Ph) и теплой (от 0 до 60С) для зарождения жизни.

Самая высокая концентрация бора на Марсе, по состоянию на конец 2016 года, обнаружена в минеральной жиле под названием "Catabola" лазерным спектрометром ChemCam 25 августа 2016 года на Sol 1441
(NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Сложная химия геологических пластов на нижних склонах Эолиды указывает на существование древней среды обитания. Высокая концентрация соединений бора, гематита и глинистых минералов усиливает взаимодействие элементов и подвижность электронов, и это благоприятно для биологических процессов.

Диаметр кратера - свыше 150 километров, в центре располагается конус осадочных пород высотой 5,5 километров - гора  Шарпа (Эолида). Желтой  точкой отмечено место посадки марсохода - Bradbury Landing (Посадка Брэдбери)
(NASA/JPL)

Ученые пришли к заключению. что исследование более высоких горизонтов центрального пика кратера Гейла значительно повышает вероятность найти органические вещества на поверхности четвертой планеты.

Существовала ли жизнь на Марсе - пока неизвестно. Убедительных доказательств этому до сих пор не найдено. Миссия Curiosity определила только возможность существования окружающей среды, благоприятной для обитания микроорганизмов.

Погода в кратере Гейла на Sol 1549 - 14 декабря 2016 года: солнечно, атмосфера от -76С до -2С, поверхность от  -76С до +14С, давление - 887Pa (6,65 мм), уровень ультрафиолетового излучения Солнца - высокий, светлое время суток - с 6:14 до 18:32

Земля и Марс 17 декабря 2016 года
Расстояние между планетами составляет ~ 231 млн. км. Время прохождения радиосигнала ~ 12,8 минуты
( NASA/JPL)
Источник: NASA/JPL

По теме:
Марсоход Curiosity замер у камня Penobscot
1 декабря, выполнив подготовительные работы, Curiosity приступил к бурению камня  Penobscot. Однако сбой ударной дрели не позволил взять очередную пробу грунта у подножия горы Шарпа. Специалисты приступили к диагностическим тестам для выявления причин отказа устройства


Гора Шарпа во власти стихий
Марсоход Curiosity на стыке двух формаций
Марсоход Curiosity будет искать камнеедов
Обитаемость, тафономия и охота Curiosity за органическим углеродом

Комментариев нет: