Цивилизация
Ученые-планетологи, изучающие поверхность Марса на основе данных, полученных марсоходом Curiosity, подвели первые итоги более чем годовой работы аппарата на поверхности планеты.
В пятничном номере журнале Science опубликованы статьи сразу пяти групп исследователей, изучающих состав марсианских пород. Приземлившись на поверхность 6 августа 2012 года, марсоход вслед за этим за 100 марсианских суток преодолел 500 метров. На его пути попались две необычные геологические структуры, которые привлекли внимание ученых.
Первой оказалась пирамидоподобная глыба, снимок которой был получен на 46-е сутки путешествия. В лаборатории реактивного движения решили назвать этот камень Джейк-М в честь инженера NASA Джейка Матиевича, разрабатывавшего марсоход. Джейк-М стал первым камнем, на котором ученые опробовали работу рентгеновского спектрометра, облучающего породу альфа-частицами для определения ее элементного состава.
Анализ показал, что глыба является куском муджиерита — ранее породу не находили на поверхности Марса.
Подобные базальты встречаются и на Земле, обычно на островах в океанах и континентальных разломах. По словам Мартина Фиска, ученого из Университета Орегона и соавтора работы, эти породы образуются глубоко под землей в присутствии воды. «Они образуются глубоко под землей из магмы, которая кристаллизуется в присутствии одного-двух процентов воды. Из магмы осаждаются кристаллы, а то, что не кристаллизуется, становится муджиеритом, который затем поднимается на поверхность с извержением вулканов», — поясняет Фиск.
В другом исследовании ученые привели данные бесконтактного дистанционного исследования марсианского грунта при помощи прибора ChemCam, который нагревает породу лазером и следит за составом испаряемого вещества. В ходе своего полукилометрового путешествия марсоход натыкался на разнообразные грунты, и главным открытием стало то, что все образцы пыли и песка имели небольшие концентрации воды. «Мы поняли это буквально с первым выстрелом лазера по Красной планете», — говорит Роджер Виенс, работающий с ChemCam.
И хотя в заголовках пресс-релизов ученые традиционно используют слово «вода», на деле речь идет не о свободной воде, а о доле водорода в составе породы, присутствующего, например, в форме гидратов.
Анализ грунта, проведенный более чем на сотне участков песчаной дюны Рокнест, показал примерно одинаковое содержание водорода – 1–3%. Кроме того, при помощи ChemCam удалось установить два основных типа почвы – мелкозернистую и крупнозернистую. Мелкозернистая пыль покрывает большую часть поверхности Марса и является основным «держателем» найденного водорода.
По мнению ученых, именно в ней хранится большая часть водорода, который (правда, в несколько больших концентрациях) был зафиксирован ранее с борта орбитальной миссии Mars Odyssey.
Копнул глубже
В ходе отдельного эксперимента марсоход копнул почву и измерил содержание воды в начале опыта и спустя некоторое время. Оказалось, что свежевырытый грунт не высыхает — концентрация водорода в нем не падает со временем. «В принципе, будущие астронавты могли бы извлекать для своих нужд воду, подогревая почву», — предполагает Виенс.
Исследователь Дэвид Биш, используя данные рентгеновского спектрометра CheMin, выяснил, что 71% выстилающей область Рокнест породы имеют вулканическое происхождение. С ним не соглашается Дэвид Блек, который, использовав другую рентгеновскую методику, оценил концентрацию базальтов куда ниже – всего 55%.
Анализу содержания воды, а также летучих веществ в почве посвящена работа, выполненная на основе данных прибора SAM (руководитель группы — Лори Лешин). Этот прибор изучает образцы породы, нагревая их и исследуя выделяющиеся газы (так называемый пиролиз). Помимо кислорода, углекислого газа и сернистых соединений в породах обнаружили значительное содержание хлоратов и перхлоратов, найденных ранее в районе Северного полюса.
При помощи SAM было проанализировано соотношение изотопов водорода и углерода в выделенных при нагреве воде и углекислом газе. Оказалось, что их соотношение равно тому, что было получено ранее при изучении образцов грунта. Это указывает на то, что между разреженной марсианской атмосферой и поверхностью планеты происходит постоянный обмен. «Соотношение изотопов водорода и углерода поддерживает идею о том, что пыль, летая вокруг планеты, входит в контакт с некоторыми газами в атмосфере», — полагает Лешин.