In un selfie scattato a metà gennaio 2019, Il rover su Marte Curiosity si prepara ad entrare in un nuovo, unità ricca di minerali argillosi durante la sua traversata sul Monte Sharp nel cratere Gale. Gli scienziati della missione sono ansiosi di vedere cosa rivelerà una nuova tecnica di misurazione della gravità sulla montagna e sulla storia del cratere Gale. Credito:NASA/JPL-Caltech/MSSS
Un uso intelligente dei dati di ingegneria non scientifica del rover Curiosity della NASA ha permesso a un team di ricercatori, tra cui uno studente laureato dell'Arizona State University, misurare la densità degli strati rocciosi nel cratere Gale largo 96 miglia.
Le scoperte, in pubblicazione il 1 febbraio 2019, nel diario Scienza , mostrano che gli strati sono più porosi di quanto gli scienziati avessero sospettato. La scoperta offre anche agli scienziati una nuova tecnica da utilizzare in futuro mentre il rover continua il suo viaggio attraverso il cratere e sul Monte Sharp, una montagna alta tre miglia al centro.
"Quello che siamo stati in grado di fare è misurare la densità apparente del materiale nel cratere Gale, "dice Travis Gabriel, uno studente laureato presso la School of Earth and Space Exploration dell'ASU. Ha lavorato per calcolare quale dovrebbe essere la densità dei grani per le rocce e gli antichi sedimenti dei fondali lacustri su cui il rover ha guidato.
"Lavorando dalle abbondanze minerali delle rocce come determinato dallo strumento di Chimica e Mineralogia, abbiamo stimato una densità di grano di 2810 chilogrammi per metro cubo, " dice. "Tuttavia la densità apparente che è emersa dal nostro studio è molto inferiore:1680 chilogrammi per metro cubo".
La cifra molto più bassa mostra che le rocce hanno una densità ridotta molto probabilmente derivante dal fatto che le rocce sono più porose. Ciò significa che le rocce sono state compresse meno di quanto gli scienziati pensassero.
come uno smartphone, ma meglio
I sensori ingegneristici utilizzati nello studio erano accelerometri e giroscopi, proprio come quelli che si trovano in ogni smartphone. In un telefono, questi ne determinano l'orientamento e il movimento. I sensori di Curiosity fanno lo stesso, ma con una precisione molto maggiore, aiutando ingegneri e controllori di missione a far navigare il rover sulla superficie marziana.
Ma mentre il rover è fermo, gli accelerometri misurano anche la forza di gravità locale in quel punto su Marte.
Le misurazioni utilizzando gli accelerometri ingegneristici di Curiosity (grigi) mostrano una diminuzione della forza di gravità mentre il rover scala il Monte Sharp. Il tasso di diminuzione del segnale gravitazionale modellato (nero) ha permesso agli autori dello studio di misurare la densità delle rocce che compongono il Monte Sharp. Credito:Kevin Lewis
Il team ha preso i dati ingegneristici dei primi cinque anni della missione - Curiosity è atterrato nel 2012 - e li ha usati per misurare la forza gravitazionale di Marte in più di 700 punti lungo la rotta del rover. Poiché Curiosity ha scalato il Monte Sharp, la montagna cominciò a strattonarla, anche, ma non tanto quanto gli scienziati si aspettavano.
"I livelli inferiori del Monte Sharp sono sorprendentemente porosi, ", afferma l'autore principale Kevin Lewis della Johns Hopkins University. "Sappiamo che gli strati inferiori della montagna sono stati sepolti nel tempo. che li compatta, rendendoli più densi. Ma questa scoperta suggerisce che non sono stati sepolti da tutto il materiale che pensavamo".
Rendere il monte affilato
Gli scienziati planetari hanno a lungo discusso sull'origine del Monte Sharp. I crateri di Marte delle dimensioni di Gale hanno picchi centrali sollevati dallo shock dell'impatto che ha prodotto il cratere. Ciò spiegherebbe parte dell'altezza del tumulo. Ma gli strati superiori del tumulo sembrano essere costituiti da sedimenti spazzati dal vento più facilmente erosi dalla roccia.
Questi sedimenti una volta riempivano l'intera conca del cratere Gale? Se è così, avrebbero potuto pesare molto sui materiali alla base, compattandoli.
Ma le nuove scoperte suggeriscono che gli strati inferiori del Monte Sharp sono stati compattati da mezzo miglio a un miglio (da 1 a 2 chilometri) di materiale, molto meno che se il cratere fosse stato completamente riempito.
"Ci sono ancora molte domande su come si è sviluppato il Monte Sharp, ma questa carta aggiunge un pezzo importante al puzzle, "ha detto Ashwin Vasavada, Lo scienziato del progetto Curiosity al Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, che gestisce la missione. "Sono entusiasta del fatto che scienziati e ingegneri creativi stiano ancora trovando modi innovativi per fare nuove scoperte scientifiche con il rover".
Gabriele aggiunge, "Questa è una testimonianza dell'utilità di avere una serie diversificata di tecniche con il rover Curiosity, e siamo entusiasti di vedere cosa hanno in serbo gli strati superiori del Monte Sharp."
