Curiosity gerir óvænta uppgötvun

Í gær var blaðamannafundur hjá NASA um fyrstu niðurstöður mælinga ChemCam og APXS efnagreiningartækjanna í Curiosity.

Ég fylgdist að sjálfsögðu með fundinum — sem var án efa sá tæknilegasti til þessa — og prísaði mig sælann fyrir að hafa lært örlitla bergfræði í jarðfræðinni í háskólanum. Samt þurfti ég að rifja heilmikið upp til þess að skilja þokkalega það sem um var rætt.

Áður en lengra er haldið skulum við byrja á grunninum.

Berg skiptist í storkuberg, myndbreytt berg og setberg. Á Mars er að mestu storkuberg svo við veltum hinum tegundunum ekkert frekar fyrir okkur en hægt er að lesa örlítið um þær hér. 

Allt storkuberg (og raunar allt berg) er (oftast) gert úr mörgum steindum, en steindir eru einsleit, kristölluð frumefni eða efnasambönd. Hvernig steindum bergið er úr ræðst af myndunarumhverfinu, þ.e. hve hratt kvikan hefur kólnað og við hvaða þrýsting, en það segir okkur aftur á hvaða dýpi kvikan storknaði.

Tökum sem dæmi ólivín, steind sem margir þekkja út frá ólífugræna litnum sem það dregur nafn sitt af. Ólivín er úr magnesíumi (Mg), járni (Fe) og silíkati (SiO4). Ef Curiosity finnur berg sem inniheldur þessi frumefni getum við verið nokkuð viss um að í berginu sé ólivín. Ólivín myndast við mikinn þrýsting (sem sagt á töluverðu dýpi). Á myndinni hér til hægri, sem er fengin af Vísindavefnum, sést ólivín (grænt) í basaltsýni.

Ef við höfum berg sem inniheldur steindir sem myndast við háan hita og þrýsting, þá vitum við að bergið myndaðist djúpt undir yfirborðinu en síðan hafi eitthvert jarðfræðilegt ferli flutt það upp til yfirborðsins (t.d. eldgos).

Curiosity er vel tækjum búinn til að lesa sögu bergsins á Mars. Með MAHLI smásjánni sér hann kornastærðina, með APXS og ChemCam mælir hann efnasamsetninguna og með SAM og CheMin greiningartækjunum í „maga“ sínum, getur hann greint mismunandi steindir.

Í lok september staðnæmdist Curiosity við píramídalaga berg sem var nefnt Jake Matijevic til heiðurs verkfræðingi sem starfaði við leiðangurinn en lést skömmu eftir lendingu:

Mynd: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Eins og sjá má er Jake óvenju hreinn af Mars-grjóti að vera. Auk þess lítur hann út fyrir að vera dæmigert basalt, algengasta tegund storkubergs í sólkerfinu. Það varð til þess að ákveðið að beina APXS litrófsritanum á tækjaarminum í fyrsta sinn að honum. Vísindamennirnir áttu ekki von á einhverju óvæntu en efnasamsetning þessa steins kom mjög á óvart.

APXS stendur fyrir Alpha Particle X-Ray Spectrometer. Í tækinu er geislavirk curíum-244 samsæta sem gefur frá sér röntgengeislun þegar hún hrörnar. Þegar APXS er beint að bergi, rekast röntgengeislarnir á frumefnin í berginu sem gefa í staðinn frá sér röntgengeisla.

APXS litrófsritinn á armi Curiosity. Mynd: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Hvert frumefni gefur frá sér röntgengeisla með tiltekinni orku (nokkurs konar fingrafari frumefnisins). APXS nemur geislana og skráir orku þeirra en út frá henni má finna út hvaða frumefni eru í berginu. Því lengur sem APXS er beint að berginu, því nákvæmari verða mælingarnar og þeim mun nákvæmari mynd fáum við af efnasamsetningunni.

ChemCam tækið á mastri Curiosity þekkjum við vel. Það skýtur leysigeisla á bergið og greinir efnin í því út frá rafgasblossanum sem myndast. Hingað til hefur ChamCam skotið um 5000 leysigeislum á ýmis skotmörk.

Myndin hér undir sýnir skotmörk ChemCam (rauðu punktarnir) og mælisvæði APXS (fjólubláu hringirnir) á Jake.

Mynd: NASA/JPL-Caltech/MSSS

APXS skoðar svæði á stærð við eina krónu svo með því fæst gott meðaltal af heildarefnasamsetningu bergsins. ChemCam skoðar hins vegar svæði sem er innan við millímetri að stærð og greinir stök frumefni eða efnasambönd. Í hverjum punkti gerði ChemCam 30 litrófsmælingar (eina mælingu í hverju skoti) svo upplýsingarnar gáfu góða mynd af efnasamsetningu bergsins.

Þegar APXS var beint að Jake Matijevic kom í ljós að steinninn var mjög einsleitur. Hann innihélt lítið magnesíum, járn, nikkel og sink en mun meira af natríumi, áli, kísli og kalíumi. Sömu niðurstöður fengust frá ChemCam.

Þessi efni — natríum, ál, kísill og kalíum — mynda hóp ál-silíkatsteinda sem kallast feldspat. Natríum og kalíum eru alkalímálmar svo jarðfræðingar nefna feldspat með þessum efnum alkalífeldspat. Feldspatar kristallast út kviku, bæði í innskotum og gosbergi. Í Jake fundust líka efni sem mynda ólivín og pýroxen. 

Þessar mælingar segja okkur ekki mikla sögu um bergið en veita okkur vísbendingar um uppruna þess. Efnagreiningin segir okkur að Jake sé alkalískt basalt, hugsanlega brot úr kvikuinnskoti eða jafnvel kvikuhólfi.

Jake liggur stakur á yfirborðinu eins og álfur út úr hól (hvernig barst hann þangað?). Okkur vantar samhengið til að skilja hvernig hann myndaðist og í hvaða umhverfi. Á jörðinni er samskonar berg ekki ýkja algengt og finnst aðallega á úthafseyjum eins og Hawaii og á samreksbeltum. Það þýðir samt ekki að bergið hafi orðið til við sömu aðstæður á Mars.

Tökum þetta örstutt saman: Á Mars fannst bergtegund — alkalískt basalt — sem við höfum aldrei séð áður á Mars, berg sem höfum ekki hugmynd um hvernig varð til en mun hjálpa okkur að skilja úr hverju Mars er, hvernig hann myndaðist og hvernig hann breyttist með tímanum.

Þetta er óvænt og spennandi uppgötvun.

Hvaða bjarti hlutur er þetta?

Undanfarna vikur hefur Curiosity verið kyrrstæður við Rocknest, litla sandöldu þar sem hann tók sína fyrstu skóflustungu. Að sjálfsögðu tók hann mynd af afrekinu:

Síðan var skólfan látin titra til að losna við stærstu kornin en líka til að þrífa skófluna af óhreinindum frá jörðinni (við höfum engan áhuga á að menga sýnin!). Á meðan því stóð tók MastCam myndskeið af ferlinu:

Þegar þessar myndir voru teknar tóku vísindamenn eftir torkennilegum ljósum hlut við jeppann sem talinn er hafa fallið af honum. Ef grannt er skoðað sést þessi hlutur á myndinni fyrir ofan, neðarlega, milli vélbúnaðarins.

Sýnasöfnunin var sett á ís á meðan kannað var hvers eðlis hluturinn var og var meðal annars MAHLI smásjánni beint að honum:

Mynd: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Eins og sjá má er þetta einhvers konar plastefni sem notað er til að vefja utan um víra. Líklega hefur það fallið af lendingarbúnaðinum ofan á jeppann í lendingu og síðan dottið af honum.

Þegar þetta var ljóst hóf Curiosity hreinsunarferlið að nýju. 

Stórfengleg auðn

Á hverjum degi berast nýjar myndir frá Curiosity til jarðar sem sýna hrjóstrugt en tilkomumikið eyðimerkurlandslagið og gígbarminn í fjarska. Þetta er fallegur staður sem verður sífellt áhugaverðari.

Mynd: NASA/JPL-Caltech

Ég rakst á myndirnar hér undir á bloggi Emily Lakdawalla hjá Planetary Society og tók mér það bessaleyfi að birta þær hér.

Þessi samsetta mynd var tekin með Mastcam 100 á 50. degi Curiosity á Mars. Horft er í norðausturátt. Ekki sést í himinn, heldur er gígbarmurinn í bakgrunni. (Smelltu tvisvar til að sjá stærri mynd, það er sko þess virði!) Mynd: NASA/JPL-Caltech/MSSS/Emily Lakdawalla

Þessi samsetta mynd var tekin með Mastcam 100 á 51. degi Curiosity á Mars. Horft er í suðausturátt. Ekki sést í himinn, heldur er gígbarmurinn í bakgrunni. (Smelltu tvisvar til að sjá stærri mynd, það er sko þess virði!) Mynd: NASA/JPL-Caltech/MSSS/Emily Lakdawalla 

Þú ert hetja ef þú komst í gegnum þetta allt saman.

- Sævar Helgi

Athugasemdir

[Eyjólfur G Svavarsson, 13.10.2012 kl. 16:24]

Takk fyrir, þetta eru stórkostlegar myndir.