Марсианский ровер Curiosity напряг все свои научные возможности, чтобы решить одну из загадок Красной планеты. Члены команды миссии переделали навигационное устройство аппарата, чтобы измерить крошечные изменения в гравитационных полях.
Новая стратегия позволила исследователям выяснить, как сформировалась крупная марсианская гора, чье основание изучает Curiosity. Теперь ученые предполагают, что гора Эолида появилась из-за наслоений выдувного песка и отложений. То есть, ветер постепенно транспортировал песок в центр кратера, но в определенный момент истории верхние насыпи разрушились.
В перспективе новая технология позволит узнать много интересного в других мирах за счет гравитационных измерений поверхности. В августе 2012 года ровер Curiosity совершил посадку на дне кратера Гейл с шириной в 154 км. Аппарат должен был изучить прошлое местности, и работа оказалась невероятно плодотворной. Наблюдения показали, что в древнем прошлом здесь располагалась система из озера и ручья.
Кратер кажется интересным и по другим причинам. К примеру, гора возвышается на 5.5 км в марсианское небо из своего центра. Это удивительная геологическая странность, которая четко не просматривается на Земле.
Ученые давно пытаются понять, как появился причудливый массив Эолида. Это остаток осадочной структуры, заполнившей кратер Гейл, или изношенная эрозией? Возможно, все дело в марсианских ветрах, скопивших грязь и песок в массивную насыпь?
В новом исследовании команда Curiosity составила карту напряженности гравитационного поля более чем в 700 точках вдоль хода ровера. Эти гравиметрические измерения позволили вычислить плотность камней под колесами аппарата – 1680 кг/м3. Это низкий уровень, а значит перед нами пористые породы.
Представляйте состав как уплотненную почву, а не сцементированную породу. Если бы эти отложения были погребены под 5 км других отложений, то конструкция была б намного плотнее. То есть, новые данные говорят о том, что гора Эолида появилась транспортируемыми ветром отложениями.
Это не значит, что на дне кратера Гейл никогда не было озера. Более того, наблюдения Curiosity подтвердили существование водоема в прошлом. Вероятно, что отложения не дошли до края кратера. Пока еще неизвестно, насколько высоко они поднялись (где переход между озерными отложениями и выветренными). Сейчас есть предположение насчет 800 м (судя по записям осадочных пород).
Чтобы точно определить переход, придется провести больше исследований и подняться выше. Но вернемся к гравитационным показателям. На Curiosity нет специальных гравиметрических приборов. Тогда как удалось выполнить измерения?
Ученые думали нестандартно. У Curiosity есть две «единицы измерения инерциальных изменений» (RIMU): главный и запасной. Оба представлены тремя акселерометрами и тремя гироскопами, используемыми обычно для навигации или определения ориентации аппарата в пространстве.
Команда решила попробовать откалибровать эти инженерные данные для сбора информации о гравитационных полях. Оказалось, они показывали точные научные сведения. В итоге, команда Curiosity сумела создать первый в мире «гравитационный маршрут» на поверхности чужой планеты. Единственный подобный маневр выполнили в 1972 году астронавты Аполлона-17 на Луне. Будущие миссии на другие планеты могут провести аналогичные измерения.