Curiosity проводит первые измерения поверхностной гравитации на Марсе

Гравиметрия - измерение крошечных изменений гравитационных полей - может использоваться для исследования внутренней структуры Земли и других планет

0 764

Гравиметрия — измерение крошечных изменений гравитационных полей — может использоваться для исследования внутренней структуры Земли и других планет. Марсоход имеет набор акселерометров, обычно используемых для навигации и определения местоположения.

Команда исследователей во главе с учеными из Университета Джона Хопкинса перенастроила эти приборы, чтобы они могли использоваться для гравиметрии. Они измерили, как местное гравитационное поле изменилось, когда прошел через кратер Gale и начал подниматься на гору Sharp, высотой в 5 км внутри кратера, и это было основным объектом исследования Curiosity.

Исследователи планет могут многое узнать о планете, измеряя, что находится под поверхностью в определенном месте. Исследуя изменения в гравитации, они могут рассчитать плотность подстилающей породы, раскрывая все виды ее истории.

В дополнение к общему притяжению силы тяжести Марса, породы с более высокой плотностью в недрах оказывают немного большую силу гравитации, чем породы с более низкой плотностью.

Как правило, для гравитации на Марсе и других планетах ученые используют орбитальные спутники, такие как «Mars Reconnaissance Orbiter». Но поскольку спутники находятся далеко от своих целей, их пространственное разрешение ограничено.

Доктор Кевин Льюис из Университета Джонса Хопкинса и его коллеги решили попробовать откалибровать акселерометры на ровере Curiosity, чтобы измерить поверхностную гравитацию, когда поднимался на гору Шарп.

Как оказалось, уже собрал сотни измерений в течении своей миссии, которую команда ученых могла использовать для едва заметных изменений гравитационного ускорения.

Смотрите также  Космические миссии в 2017 - Юнона

«У Curiosity, по сути, появился новый научный инструмент через шесть с половиной лет», — сказал Кевин Льюис. «Это позволяет нам получать новую информацию о недрах Марса так, как мы никогда раньше не делали».

Во-первых, исследователи приняли во внимание вращение Марса, чтобы приспособиться к ожидаемым изменениям ускорения. Затем они калибровали эту необработанную информацию, учитывая влияние температуры, наклон ровера и другие факторы.

По мере того как взбирался на гору Шарп, все дальше от центра Марса, гравитационное притяжение планеты становилось слабее. с использованием акселерометров ровера показали, однако, что не падает так быстро, как ожидалось от изменения высоты.

Ученые определили, что разница между прогнозируемыми и смоделированными измерениями была результатом дополнительного снижения массы самой горы Шарп, что позволило ученым оценить плотность породы под ровером.

«Нам удалось измерить объемную плотность материала в кратере Гейла», — говорят исследователи. «Опираясь на минеральное содержание горных пород, определенное химическим и минералогическим инструментом Curiosity, мы оценили плотность  в 2810 кг / м3. Однако объемная плотность, полученная в результате нашего исследования, намного меньше — 1 680 кг / м3 ».

Ученые долго обсуждали происхождение горы Шарп. Кратеры Марса размером с Гейл имеют центральные пики, поднятые толчком от удара, который образовал кратер. Это объясняет часть высоты горы. Но верхние слои ее, по-видимому, состоят из обветренных отложений, которые легче размываются, чем скалы.

Смотрите также  Зонд New Horizons обнаружил, что космос темнее, чем мы думали

Могли ли эти отложения однажды заполнили всю чашу кратера Гейла? Если это так, они могли бы сильно отягощать материалы у основания, уплотняя их. Но новые результаты показывают, что нижние слои горы Шарп были уплотнены всего на  1-2 км материала — намного меньше, чем если бы кратер был полностью заполнен.

«Есть еще много вопросов о том, как развивалась гора Шарп, но новое исследование добавляет важную часть в решение головоломки», — сказал Эшвин Васавада, ученый проекта Curiosity в Лаборатории реактивного движения НАСА. «Я очень рад, что ученые и инженеры все еще находят инновационные способы сделать новые научные открытия с помощью ровера Curiosity».


Kevin W. Lewis et al. 2019. A surface gravity traverse on Mars indicates low bedrock density at Gale crater. Science 363 (6426): 535-537; doi: 10.1126/science.aat0738

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x