Mars-roveren Curiosity laver den første tyngdekraftsmålende travers på den røde planet

En smart brug af ikke-videnskabelige ingeniørdata fra NASAs Mars-rover Curiosity har ladet et team af forskere, inklusive en Arizona State University kandidatstuderende, måle tætheden af ​​klippelag i 96-mile-brede Gale Crater.

Fundene, udkommer 1. februar 2019, i journalen Videnskab , viser, at lagene er mere porøse, end forskerne havde anet. Opdagelsen giver også videnskabsmænd en ny teknik til at bruge i fremtiden, når roveren fortsætter sin vandring over krateret og op ad Mount Sharp, et tre kilometer højt bjerg i midten.

"Det, vi var i stand til at gøre, er at måle bulkdensiteten af ​​materialet i Gale Crater, " siger Travis Gabriel, en kandidatstuderende ved ASU's School of Earth and Space Exploration. Han arbejdede på at beregne, hvad korntætheden skulle være for de klipper og gamle søbundsedimenter, som roveren har kørt over.

"At arbejde ud fra klippernes mineraloverflod som bestemt af kemi- og mineralogiinstrumentet, vi estimerede en korntæthed på 2810 kg pr. kubikmeter, " siger han. "Men den massefylde, der kom ud af vores undersøgelse, er meget mindre - 1680 kg pr. kubikmeter."

Den meget lavere figur viser, at klipperne har en reduceret tæthed, højst sandsynligt, fordi klipperne er mere porøse. Det betyder, at klipperne er blevet komprimeret mindre, end forskerne har troet.

Som en smartphone, men bedre

De tekniske sensorer, der blev brugt i undersøgelsen, var accelerometre og gyroskoper, meget som dem, der findes i enhver smartphone. I en telefon, disse bestemmer dens orientering og bevægelse. Curiositys sensorer gør det samme, men med meget større præcision, hjælper ingeniører og missionscontrollere med at navigere roveren hen over Mars-overfladen.

Men mens roveren står stille, accelerometrene måler også den lokale tyngdekraft på det sted på Mars.

Holdet tog de tekniske data fra de første fem år af missionen - Curiosity landede i 2012 - og brugte dem til at måle Mars gravitationsslæbebåd på mere end 700 punkter langs roverens spor. Mens Curiosity har bestiget Mount Sharp, bjerget begyndte at trække i det, også - men ikke så meget, som forskerne forventede.

"De lavere niveauer af Mount Sharp er overraskende porøse, " siger hovedforfatter Kevin Lewis fra Johns Hopkins University. "Vi ved, at de nederste lag af bjerget blev begravet over tid. Det komprimerer dem, gør dem tættere. Men dette fund tyder på, at de ikke blev begravet af så meget materiale, som vi troede."

At lave Mount Sharp

Planetforskere har længe diskuteret oprindelsen af ​​Mount Sharp. Mars-kratere på størrelse med Gale har centrale toppe, der er rejst af chokket fra nedslaget, der lavede krateret. Dette ville tegne sig for en del af højens højde. Men de øverste lag af højen ser ud til at være lavet af vindskurede sedimenter, der er lettere eroderet end sten.

Fyldte disse sedimenter engang hele skålen af ​​Gale Crater? Hvis så, de kunne have vejet tungt på materialerne ved basen, komprimere dem.

Men de nye resultater tyder på, at Mount Sharps nederste lag er blevet komprimeret med kun en halv mil til en mile (1 til 2 kilometer) materiale - meget mindre, end hvis krateret var blevet fyldt helt.

"Der er stadig mange spørgsmål om, hvordan Mount Sharp udviklede sig, men dette papir tilføjer en vigtig brik til puslespillet, " sagde Ashwin Vasavada, Curiositys projektforsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, som styrer missionen. "Jeg er begejstret for, at kreative videnskabsmænd og ingeniører stadig finder innovative måder at gøre nye videnskabelige opdagelser på med roveren."

Gabriel tilføjer, "Dette er et vidnesbyrd om nytten af ​​at have et mangfoldigt sæt af teknikker med Curiosity-roveren, og vi er spændte på at se, hvad de øverste lag af Mount Sharp har i vente."