Alcune persone molto intelligenti hanno capito come utilizzare i sensori di navigazione di MSL Curiosity per misurare la gravità di una montagna marziana. Ciò che hanno trovato contraddice il pensiero precedente su Aeolis Mons, noto anche come Mt. Sharp. Aeolis Mons è una montagna al centro del cratere Gale, sito di atterraggio di Curiosity nel 2012.
Gale Crater è un enorme cratere da impatto con un diametro di 154 km (96 mi) e circa 3,5 miliardi di anni. Al centro c'è Aeolis Mons, una montagna alta circa 5,5 km (18.000 piedi). In un periodo di circa 2 miliardi di anni, i sedimenti sono stati depositati dall'acqua, dal vento o da entrambi, creando la montagna. La successiva erosione ridusse la montagna alla sua forma attuale.
ora un nuovo documento pubblicato su Science, basato sulle misurazioni della gravità di Curiosity, mostra che gli strati rocciosi di Aeolis Mons non sono così densi come si pensava una volta.
Le misurazioni della gravità di Curiosity ricordano i primi giorni dell'esplorazione del Sistema Solare, quando Apollo 16 gli astronauti usavano il loro Moon buggy, o Lunar Roving Vehicle, per misurare la gravità della Luna. Era il lontano 1972. Nel nostro tempo, i suoi robot invece di astronauti che stanno mettendo piede su mondi lontani, ma lo spirito di esplorazione, e la scienza, è lo stesso.
Le immagini affiancate raffigurano il rover Curiosity della NASA (a sinistra) e un buggy lunare guidato durante la missione Apollo 16. Credito immagine: NASA/JPL-Caltech
Il nuovo studio si basa sulla gravimetria, la misurazione di variazioni molto piccole nei campi gravitazionali. Può essere eseguita solo a terra, rispetto alla gravimetria su larga scala eseguita da un veicolo spaziale in orbita. Per prendere queste misurazioni, il team di ricerca ha riproposto Curiosity's accelerometri , strumenti a bordo del rover che servono per la navigazione.
Se abbinati a giroscopi, gli accelerometri dicono al rover dove si trova su Marte e in che direzione è rivolto. Anche gli smartphone li hanno e sono utilizzati da app che ti consentono di puntare il telefono verso il cielo e leggere i nomi delle stelle. Naturalmente, i giroscopi e gli accelerometri di Curiosity sono molto più precisi di qualsiasi cosa all'interno di uno smartphone.
'Sono entusiasta del fatto che scienziati e ingegneri creativi stiano ancora trovando modi innovativi per fare nuove scoperte scientifiche con il rover'.
Il coautore dello studio Ashwin Vasavada, scienziato del progetto Curiosity, Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California.
MSL Curiosity ha catturato questa immagine dal suo sito di atterraggio al cratere Gale. In lontananza c'è il Monte Sharp, o Aeolis Mons, l'eventuale obiettivo di Curiosity. Credito immagine: dalla NASA/JPL-Caltech.
Il team ha misurato la variazione del campo gravitazionale di Monte Sharp mentre il rover lo scalava. La gravità si indebolisce con l'altitudine e gli strumenti di Curiosity sono stati ricalibrati per misurare questi piccoli cambiamenti. Da questi cambiamenti si deduceva la densità della roccia sottostante.
Le misurazioni gravimetriche hanno mostrato che la roccia sotto la montagna è meno densa di quanto si pensasse, il che significa che è relativamente porosa. Ciò va contro la precedente ricerca che mostrava che il fondo del cratere era sepolto sotto diversi chilometri di roccia.
'I livelli inferiori del Monte Sharp sono sorprendentemente porosi', ha affermato l'autore principale Kevin Lewis della Johns Hopkins University. “Sappiamo che gli strati inferiori della montagna sono stati sepolti nel tempo. Che li compatta, li rende più densi. Ma questa scoperta suggerisce che non sono stati sepolti da tutto il materiale che pensavamo'.
Nel loro articolo, i ricercatori mostrano che le loro misurazioni includono il substrato roccioso fino a una profondità di diverse centinaia di metri, non solo roccia superficiale. Hanno misurato una densità media di 1680 ± 180 kg m -3. È molto meno denso delle tipiche rocce sedimentarie. Poiché le rocce sedimentarie acquistano densità essendo compattate sotto un maggiore accumulo di roccia, la loro bassa densità suggerisce che non siano state sepolte così profondamente.
Questa immagine è stata catturata dal Mars Reconnaissance Orbiter della NASA. Mostra parte del percorso di Curiosity, oltre le dune di Bagnold nel cratere Gale, attraverso la formazione Murray alla base del monte Sharp, e su per il pendio inferiore del monte Sharp. Credito immagine: NASA/JPL-Caltech.
In un certo senso, questi risultati non fanno che aumentare il mistero della formazione, della struttura e dell'erosione del Monte Sharp. Ad esempio, non sappiamo ancora se un tempo il cratere Gale fosse completamente pieno di sedimenti e quel sedimento è stato eroso fino alla forma moderna del Monte Sharp. Può essere che solo una parte del cratere sia mai stata riempita di sedimenti.
D'altra parte, la vetta del Mt. Sharp è più alta dell'orlo del cratere. Sulla base di ciò, altre ricerche hanno proposto che il cratere Gale fosse completamente pieno di sedimenti e che il Monte Sharp sia il residuo di una montagna molto più alta di quella che vediamo ora. Ma se è così, allora queste nuove scoperte vanno contro questo. Se queste rocce nella parte inferiore del Monte Sharp fossero sepolte così profondamente, la loro densità misurata sarebbe molto più alta.
Un'immagine composita di Gale Crater e Mt. Sharp, o Aeolis Mons. L'immagine proviene da tre orbiter: Mars Express Orbiter dell'ESA, Mars Reconnaissance Orbiter della NASA e Viking Orbiter. Il debole punto verde in primo piano sulla montagna è il luogo di atterraggio di Curiosity. Credito immagine: NASA/JPL-Caltech/ESA/DLR/FU Berlin/MSSS.
Un altro ragionamento si basa sulla sedimentazione eoliana. Eoliano significa mosso dal vento. In questa ipotesi, il vento ha portato i sedimenti nel cratere, depositandoli sul Monte Sharp e costruendoli più o meno nella forma che assume ora. In tal caso, le rocce misurate da Curiosity non sarebbero mai state compattate. Ciò spiegherebbe la loro bassa densità rispetto ad altre rocce sedimentarie sepolte.
'Ci sono ancora molte domande su come si è sviluppato il Monte Sharp, ma questo documento aggiunge un pezzo importante al puzzle', ha affermato il coautore dello studio Ashwin Vasavada, scienziato del progetto Curiosity presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California. 'Sono entusiasta del fatto che scienziati e ingegneri creativi stiano ancora trovando modi innovativi per fare nuove scoperte scientifiche con il rover', ha aggiunto.
Questo studio non risolverà il dibattito su Gale Crater e Mt. Sharp, ma aggiunge un po' di chiarezza. Mostra anche l'utilità delle misurazioni gravimetriche basate su rover per comprendere la storia di Marte.
Inoltre, è davvero fantastico.
Fonti:
- Comunicato stampa: La curiosità di 'Mars Buggy' misura la gravità di una montagna
- Documento di ricerca: Una traversata gravitazionale superficiale su Marte indica una bassa densità del substrato roccioso al cratere Gale
- Voce di Wikipedia: Cratere di burrasca
- Voce di Wikipedia: Monte Sharp