 |
Исследование марсианских камней.
|
|
|
|
На новом цветном изображении, полученном от марсохода Spirit, виден необычный слоистый камень, названный Mimi(слева). Этот камень не похож ни на один из ранее исследованных в кратере Гусева. Слоистая структура этого камня приводит ученых к нескольким гипотезам о его происхождении. Возможно, этот странный камень образовался в результате мощного удара, а может быть, был когда-то небольшой горкой песка зацементированной в "чешуйчатые" слои, что обычно происходит в присутствии воды. Теперь учёные намерены проанализировать полученные данные, чтобы выяснить структуру и происхождение этого камня. Так же марсоход нашел еще один странный камень (названный 'White Boat', 'Белая лодка'), выделяющийся на фоне остальных более светлым цветом и ровной формой (справа). Он будет так же изучен.
Opportunity проехал около 4 метров, продолжив объезд внутренней кромки кратера, в направлении против часовой стрелки. Здесь марсоход сделал снимки района выхода горных пород на поверхность, это место получило название Пик Opportunity. На снимке слева видны небольшие серые шарики, покрывающие поверхность камней, но отсутствующие на соседнем грунте. Opportunity исследовал первый выходящий на поверхность камень Snout, темно-желтого цвета, покрытый тонким слоем песка и находящийся под воздействием эрозии ветра (снимок справа). Словно покрытая черникой оладья, этот камень испещрен маленькими сферическими частицами. Эти частицы встречаются и рядом с камнем, словно они выпали из камня под действием ветра. Возможно, эти частицы сформировались, когда брызги расплавленной горной породы выбрасывались в воздух извергающимся вулканом или ударом метеорита, а возможно, они - результат конкреции минералов горных пород, растворенных диффузным потоком воды.
|
|
|
По словам Марка Мэймона, разработчика мобильного программного обеспечения марсоходов, ученого из Лаборатории Реактивного Движения NASA, "мы вступили в новую фазу миссии". Режим автономной навигации означает, что марсоходу посылается сигнал только о конечном месте назначения, а наилучший путь к этому месту аппарат определяет самостоятельно, используя стереоскопическое изображение окружающей местности. Такая система позволяет марсоходу перемещаться на большие расстояния, без пошаговой навигации с Земли и при этом объезжать все возможные препятствия. Вскоре Spirit отправится дальше в северо-восточном направлении к кратеру, получившему название "Bonneville". На пути к кратеру, марсоход Spirit произвёл исследования камня, названном "Mazatzal". Этот камень (по названию гор в Аризоне) лежит неподалеку от кромки кратера "Bonneville" и частично зарыт в песок. Он привлек внимание ученых своим ярким цветом, который по сравнению с исследованными ранее камнями резко контрастирует с окружающей поверхностью. Ученые полагают, что камень покрыт коркой из выветренного материала. Поскольку поверхность камня очень неровная марсоходу пришлось прибегать к использованию абразионного инструмента дважды и сверлить отверстия под разными углами.
Камень "Mazatzal" Отверстие с яркой Следы исследований
до сверления полосой марсохода
После того как Spirit очистил два участка поверхности камня с помощью электрической щетки абразионного инструмента, под ярким верхним слоем обнаружился более темный серый слой. Далее марсоход просверлил в камне отверстие глубиной 3,8 мм. После его изучения, марсоход продолжил более глубокое сверление. Оказалось, что внутри под темным слоем камень светло-серый, а поперек слоев проходит яркая полоса. Эта полоса, вероятно, является трещиной, заполненной минеральными осадочными отложениями водного потока, который должно быть тек через камень. Несомненно, это лишь предварительные выводы и ученым требуется время для более детального анализа полученных данных. Рентгеновский спектрометр марсохода показал, что по химическому составу неочищенные, очищенные, просверленные один и два раза участки поверхности камня схожи. Соотношение брома и хлора в материале внутри камня необыкновенно велико и возможно является следствием деятельности воды. Еще одним экспериментом на камне "Mazatzal" была очистка его поверхности щеткой в шести местах: получилось пять окружностей выстроенных в кольцо с шестой посередине. Такая большая площадь очистки была необходима для того, чтобы заполнить все поле обзора инфракрасного спектрометра марсохода. Минеральный состав желтовато-коричневого внешнего слоя, как оказалось, сильно отличается от состава второго темного слоя, открывающегося после очистки, однако для более детального анализа требуется больше времени. Ученые полагают, что светлый внешний слой, темный внутренний слой и яркие трещины свидетельствуют о трех различных периодах в истории камня, когда сначала он был закопан в песке, затем подвергся воздействию воды и, в конце концов, оказался на поверхности.
|
|
|
Тем временем Opportunity изучает камень "Bounce" ("Прыжок"), названный так, потому что следы прыжков воздушного мешка, в котором два месяца назад приземлился марсоход, указывают на то, что один из прыжков пришелся как раз на этот камень. Этот камень не похож на исследованные внутри Орлиного кратера скальные образования, и, как показал инфракрасный спектрометр марсохода, богат гематитом. Также камень привлёк внимание учёных тем, что некоторые участки его блестят, словно отполированные, отражая солнечные лучи подобно зеркалу.
Камень "Bounce"
Новый снимок (слева), полученный панорамной камерой марсохода Spirit, привлек ученых и инженеров NASA не только с научной, но с эстетической точки зрения. На переднем плане запечатлен большой камень, названный "Sandia", 1,7 метров в длину и 33 сантиметров в высоту.
|
|
|
Справа представлен более яркий вариант того же снимка, который позволяет выявить мельчайшие детали этого базальтового камня, который, по мнению ученых, был выброшен из кратера "Bonneville". Вертикальные линии на передней поверхности камня известны из геологии, как "потоковая слоистость". Небольшие отверстия на лицевой части камня называются полостями, которые когда-то были пузырьками газа в лаве. На заднем плане видно множество других камней. Некоторые из них полностью обнажены, другие обнаруживают себя только верхушками, торчащими из песка. Ученые полагают, что первые образованы в результате выветривания, другие - вследствие аккреции.
Загадочный кратер.
Марсоход Spirit наконец-то достиг кратера 'Bonneville' (200 метров в диаметре) и заглянул внутрь. Предполагается, что большинство исследованных ранее камней прежде находились внутри этого кратера, а уже потом в результате метеоритного удара были разбросаны по окружающей местности. Исследование самого кратера, его "внутренностей" поможет пролить свет на древнее прошлое области Гусева.
Кратер "Bonneville"
Новое положение марсохода Spirit (на кромке кратера 'Bonneville') открывает ученым широкую перспективу окружающей поверхности, включая дно кратера. Расстояние до противоположной кромки приблизительно равно длине двух футбольных полей. Первые снимки не обнаруживают какой-либо видимой слоистости во внешней поверхности кратера, однако выявляют интересные каменистые образования вдали. Вскоре ученые планируют подробнее изучить кратер по снимкам панорамной камеры и данным инфракрасного спектрометра марсохода, чтобы выбрать наиболее интересный маршрут спуска на дно. На переднем плане нового 180-градусного панорамного снимка, полученного марсоходом Spirit видны ветряные наносы песка и пыли. Эти образования вызывают интерес у ученых, поскольку они могут объяснить процессы, сформировавшие материал внутри кратера.
|
|
|
Наносы песка на кромке кратера "Bonneville"
Инфракрасный спектр темного материала на противоположной стенке кратера аналогичен спектру камней, исследованных марсоходом по пути к кратеру. Ученые хотят выяснить, почему спектр этого материала больше напоминает спектр камней, нежели почвы. Возможно, что эти наносы состоят из принесенных ветром частиц, тех же, что и на противоположной кромке кратера. Для выяснения этого Spirit прокопает своим колесом ямку в наносе для изучения его внутреннего состава. Если материал внутри наноса аналогичен материалу стенок кратера, то Spirit останется на некоторое время здесь для его изучения и выяснения, почему он отличается от обычного крупнозернистого песка, исследованного в кратере Гусева. В противном случае Spirit отправится на поиски других целей. Марсоход Spirit прокопал ямку в песчаном наносе, названном "Serpent". Это оказалось нелегкой задачей, для решения которой ученым пришлось заставить марсоход буквально "потанцевать". Предварительное исследование материала внутренностей наноса говорит о том, что он идентичен базальтовому песку, исследованному ранее, однако не похож на материал внутри кратера "Bonneville". Сейчас ученые пытаются найти ответ на два вопроса: Почему песок внутри кратера отличается от песка на его кромке? И почему в такой маленькой области встречается сразу три различных типа песка? Марсоход Spirit занимается исследованием кромки кратера "Bonneville". На новом панорамном снимке вдали на расстоянии около 80 километров видна кромка кратера Гусева. Ее стена поднимется на высоту 2,5 километров от дна кратера, где сейчас находится Spirit. Она не была ранее видна на снимках из-за сильной запыленности атмосферы, но сейчас воздух стал чище.
Панорамный снимок Spirit-а представлен в различных вариантах контрастности для улучшения видимости на горизонте кромки кратера Гусева
После изучения кратера"Bonneville", марсоход Spirit отправиться в направлении холмов, названных "Columbia Hills". Возможно, там удастся найти выходящие на поверхность слоистые горные породы или другие поверхностные образования. Также учёные предполагают, что там возможно находятся геологические доказательства влажного прошлого кратера Гусева.
СЛЕВА: Панорама холмов Коламбии ('Columbia Hills')
СПРАВА: Ямка в песчаном наносе на кромке кратера "Bonneville"
"Columbia Hills"
Марсианское небо.
Ночью Spirit провел серию наблюдений марсианского неба, в результате которых мы впервые увидели Землю и звезды созвездия Ориона (самая яркая - Бетельгейзе) с поверхности другой планеты. В сумерках марсианского заката светлой точкой видна Земля. Возможно в дальнейшем марсоход так же изучит некоторые характеристики марсианской атмосферы, такие как концентрация пыли и частиц льда по влиянию их влиянию на свет звезд.
|
|
|
Марсианское небо: Земля, созвездие Ориона, НЛО!!!
Во время наблюдения неба через зеленый фильтр панорамной камеры Spirit также обнаружил странный неопознанный объект - яркую полосу. Ученые полагают, что это либо метеорит, либо один из семи отработавших космических аппаратов прошлых миссий. Поскольку объект переместился по небу на 4 градуса за 15 секунд, то он вряд ли является одним из российских аппаратов (Марс 2, Марс 3, Марс 5 или Фобос 2) или американских (Маринер 9 или Викинг 1). Остается только Викинг 2, который вращается по полярной орбите, что соответствует ориентации объекта. Вообще на орбитах были оставлены только Викинги, кроме них никто не может так быстро перемещаться по небу. Однако истина до сих пор остается где-то там. Марсоход Opportunity использовал свою панорамную камеру для наблюдения за солнечными марсианскими затмениями, которые создаются двумя спутниками красной планеты Фобосом и Деймосом. Это первое наблюдение затмений из серии запланированных для обоих марсоходов. Снимок Деймоса был получен 4 марта 2004 г. Этот спутник неправильной формы, около 15 километров в длину заметен, как небольшое пятно на солнечном диске. Снимок Фобоса был сделан 7 марта 2004 г. Несмотря на то что, действительные размеры Фобоса (27 километров в наибольшем диаметре) близки к размерам Деймоса, его видимая величина больше, чем у Деймоса, поскольку его орбита ближе к Марсу.
Фазы солнечного затмения Фобосом
Водная гипотеза.
В рисунке слоев некоторых слоистых скал обнаруживаются песчинки осадочной породы, которые со временем склеились вместе и были выстроены в форме ряби водным потоком глубиной, по меньшей мере, 5 сантиметров, а возможно значительно глубже, протекавшем на скорости от 10 до 50 сантиметров в секунду. В указанных рисунках слоев, называемых косой слоистостью и фестонами, некоторые слои расположены под углами к основным слоям. Фестновые слои имеют изгибы в форме улыбки, которые образованы перемещением отложений по дну водного потока и напоминают рябь. Исследованные скальные образования, скорее всего, сформировались на мелководье, периодически то влажном, то сухом. Для анализа косой слоистости управляющие миссией передавали Opportunity команды поворота руки более 200 раз за день, получив 152 снимка камня "Last Chance". На Земле такие условия встречаются на берегах океанов или в высохших водохранилищах.
Следы водного потока на скальном образовании "Last Chance".
Находка хлора и брома в этих скалах также подтверждает водную гипотезу и приводит к выводу о том, что частицы, из которых состоят скалы, являются осаждениями солей, образовавшимися в процессе испарения воды. По словам ученых, наличие эвапоритов (солей образованных из испарившейся воды) создает благоприятные условия для консервации любого биохимического или биологического материала, возможно, присутствовавшего в воде. По словам Джеймса Гарвина, ведущего ученого по изучению Марса и Луны штаб квартиры NASA в Вашингтоне, "Миссия Марсоходов Исследователей изначально планировалась для поиска подобных доказательств, и она удалась, даже лучше, чем мы только могли надеяться. Когда-нибудь мы должны собрать образцы этих скал и доставить их на Землю в лаборатории для изучения биологического потенциала Марса".
Полезнейший спутник.
С момента прибытия на Марс аппарат Mars Express достиг потрясающих результатов. Одной из основных целей миссии является детальный анализ химического состава атмосферы Марса, как известно состоящей на 95% из углекислого газа и на 5% из малых составляющих.
Исследовав эти составляющие, среди которых ученые ожидают обнаружить кислород, воду, угарный газ, формальдегид и метан, мы сможем получить важные сведения об эволюции планеты и возможно о существующей или существовавшей на Марсе в прошлом жизни. В ходе последних наблюдений аппарата Mars Express в марсианской атмосфере был обнаружен метан. Пока еще слишком рано делать какие бы то ни было выводы о его происхождении, и сейчас ученые думают о следующих шагах на пути к объяснению его происхождения. Метан был обнаружен благодаря Планетарному Фурье-Спектрометру одному из бортовых приборов аппарата Mars Express. Этот прибор способен зафиксировать присутствие отельных молекул на основе анализа их "спектральных отпечатков", индивидуального для каждой молекулы способа поглощения солнечного света. Пока измерения показали, что количество метана очень мало - примерно 10 молекул на тысячу миллионов, следовательно, процесс благодаря которому они образуются незначителен. Однако вопрос "откуда взялся этот метан?" остается открытым. Метан, если только он не производится каким-либо источником постоянно, сохраняется в атмосфере Марса лишь в течение нескольких сотен лет из-за того, что он быстро окисляется, образуя воду и углекислый газ, также содержащиеся в атмосфере красной планеты. Следовательно, должен существовать механизм, возобновляющий метан в атмосфере. Прежде всего, необходимо понять, как метан распределен по марсианской атмосфере и в какой области он сконцентрирован. Для этого необходимо провести дополнительные измерения и осуществить статистический анализ. После этого ученые попытаются установить связь между широким распространением метана в атмосфере и тем процессом, который его производит. Метан может быть следствием вулканической или гидротермальной активности на Марсе. Стерео камера высокого разрешения на борту аппарата Mars Express может помочь нам обнаружить подобную активность на поверхности планеты, потому что до сих пор вулканическая активность на Марсе не была обнаружена. Рассматривается и другая гипотеза. На Земле метан также является побочным продуктом биологической активности, например ферментации. Поэтому, если исключить вулканическую теорию, мы можем предположить возможность существования жизни на Марсе. Mars Express продолжит сбор информации о марсианской атмосфере, и вскоре ученые смогут нарисовать более точную картину марсианской атмосферы.
Полярные шапки.
Благодаря аппарату Mars Express мы узнали, что на Марсе существуют обширные поля вечной мерзлоты, покрывающие южный полюс красной планеты. Астрономы давно знали, что у Марса есть ледяные полярные шапки, однако первые попытки анализа их химического состава привели к выводу, что только в северной шапке может быть водяной лед, а южная целиком состоит изо льда двуокиси углерода. Однако последние исследования аппарата Mars Express показали, что южная полярная шапка состоит из смеси водяного и углекислого льда.
Яркая полярная шапка богатая льдом CO2 (розовый цвет).
Синим и зеленым отмечены области, содержащие
только водяной лед.
Mars Express использовал прибор OMEGA для измерения количества света и тепла, отраженных от полярной шапки. Наблюдения показали, что южную полярную шапку окружают сотни квадратных километров вечной мерзлоты. Вечная мерзлота это водяной лед, смешанный с марсианской почвой и замороженный до каменной твердости низкими температурами Марса. Именно поэтому водяной лед не могли обнаружить раньше - ведь почва почти не отражает света. Однако чувствительный прибор OMEGA смог изучить инфракрасный спектр поверхности, обнаружив признаки водяного льда. Новые данные говорят о том, что на Марсе возможно гораздо больше воды, чем мы предполагали ранее. Южная полярная шапка может быть разделена на три отдельных части. Первая часть это сама яркая шапка, смесь из 85% льда диоксида углерода и 10% водяного льда. Вторая часть включает крутые склоны известные как "откосы", полностью состоящие из водяного льда, которые отходят от шапки к окружающей местности. Третья часть включает обширные поля вечной мерзлоты, протянувшиеся на десятки километров от откосов. Наблюдения прибора OMEGA производились в период с 18 января по 11 февраля 2004 года, когда в южном полушарии Марса стояло позднее лето, и температура поверхности была максимальной. Однако, даже, несмотря на этот факт, температура не поднималась выше -130 градусов Цельсия. Это говорит о том, что лед в этом регионе никогда не тает.
Южная полярная шапка Марса
Ученые ожидают, что в течение зимних месяцев углекислый газ атмосферы в районе полюсов замерзнет, значительно увеличив шапки в размерах и закрыв области вечной мерзлоты. Тем временем Mars Express продолжит свою работу по поиску водяного льда и исследованию других минералов на поверхности планеты. В мае 2004 года другой прибор, радар для зондирования марсианской подпочвы и ионосферы начнет поиски воды под поверхностью Марса. Особенно интересно будет изучить с помощью этого прибора южную полярную шапку, поскольку, когда ученые узнают, на какой глубине залегает водяной лед, они смогут вычислить точное количество воды в нем. Это поможет понять, как Марс эволюционировал, и была ли когда-нибудь на красной планете жизнь.
Связь с Землёй.
Оба марсохода могут поддерживать непосредственную связь с Землей, однако 66 процентов из 10 Гигабайт переданной ими за все время информации, было ретранслировано через спутник Mars Odyssey, еще 16 процентов через Mars Global Surveyor. Первая демонстрация связи между марсианским спутником ESA Mars Express и марсоходом NASA Spirit прошла успешно. 6 февраля во время пролета над кратером Гусева Mars Express передал данные с Земли на марсоход и обратно. Сначала данные из Лаборатории Реактивного Движения NASA были переданы в Центр Управления Космическими Полетами ESA в Дармштадте (Германия) для перекодирования в команды спутника Mars Express. Затем эти команды были отправлены на спутник, а он установил связь с марсоходом. Spirit, используя свою ультравысокочастотную антенну, передал телеметрию спутнику Mars Express, который ретранслировал ее на Землю в Центр Управления Космическими Полетами.
|
|
|
