Ny data-mine-teknik giver et mest levende billede af Mars mineralogi

Et team af videnskabsmænd ledet af Carnegies Shaunna Morrison og inklusive Bob Hazen har afsløret Mars mineralogi i et hidtil uset omfang, som vil hjælpe dem med at forstå planetens geologiske historie og beboelighed. Deres resultater er offentliggjort i to Amerikansk mineralog papirer.

Mineraler dannes fra nye kombinationer af elementer. Disse kombinationer kan lettes af geologisk aktivitet, herunder vulkaner og vand-klippe interaktioner. Forstå mineralogien på en anden planet, såsom Mars, giver videnskabsfolk mulighed for at gå tilbage og forstå de kræfter, der formede deres dannelse på det pågældende sted.

Et instrument på NASAs Mars Curiosity Rover kaldet Chemistry and Mineralogy Instrument, eller CheMin, er det første værktøj af sin slags nogensinde til at operere på en anden planet. Men der er begrænsninger for, hvor meget det kan fortælle videnskabsmænd om den røde planets mineraler - hvordan de er dannet, og hvad de kan belyse om Mars historie.

Men Morrison fandt en måde at skaffe endnu mere information fra CheMin-dataene, information, der tegner et detaljeret billede af de mineraler, roveren stødte på på Mars.

CheMin er i stand til at skelne, hvilke typer mineraler der findes på Mars, og i hvilke proportioner de findes. Men indtil dette seneste værk fra Morrison, videnskabsmænd havde ikke kalibreringsevnerne til at måle den præcise sammensætning eller krystalkemi af disse mineraler alene ud fra CheMin-data. For eksempel, CheMin fortalte jordbundne videnskabsmænd, at visse typer feldspat findes på Mars, men det gav ikke det detaljeringsniveau, der kan give mineralogerne vitale fingerpeg om forholdene under de dannede feldspat.

Krystaller, Per definition, har en lang række gentagende struktur. Den mindste enhed af geometrien af ​​dette krystalgitter kaldes enhedscellen, består af gentagne atomare enheder. Morrison indså, at fordi enhedscelledimensionerne for mineraler fundet i de 13 prøver, CheMin tog af jorden, sandsten, og formationer af Mar's Gale Crater er kendt, hun kunne bruge dem som en nøgle til at låse op for mere information om de mineraler, der blev udtaget af CheMin.

"Jeg gennemsøgte litteraturen, indsamle og analysere tusindvis af målinger af både mineralsammensætninger og enhedscelledimensioner og derefter bestemme en matematisk sammenhæng mellem dem, " Morrison forklarede. "Når dette forhold var etableret, det kunne bruges til at indsamle meget flere detaljer om mineralerne i Mars-prøverne taget af CheMin."

For eksempel, CheMin var i stand til at måle, at Mars' Gale Crater indeholder mineralerne feldspat og olivin. Ved at bruge Morrisons forbindelse mellem enhedsceller og kompositioner, holdet var i stand til at bestemme, hvordan sammensætningen af ​​feldspat varierer mellem de forskellige prøveudtagningssteder, som kan give information om dens magmatiske oprindelse. Ud over, procentdelen af ​​magnesium fundet i olivinprøver varierer fra 52 til 72 procent, som sammenlignet med Mars-meteoritter kan give information om vandig ændring af materialet.

"Takket være Shaunnas kreative tilgang, vi har forbedret CheMins opløsning med en størrelsesorden, "Hazen forklarede. "Resultatet er det mest levende billede hidtil af mineralogien på en anden planet."