قد تكون مركبة Curiosity Rover التابعة لناسا قد تمكنت من حل لغز جبل المريخ باستخدام علم الجاذبية

جبل شارب

التقط المسبار كيوريوسيتي التابع لوكالة ناسا هذه الصورة المركبة ، والتي تتجه نحو المناطق الأعلى من جبل شارب ، في 9 سبتمبر 2015. (رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech / MSSS)



قام المسبار كيوريوسيتي التابع لوكالة ناسا باستعراض بعض العضلات العلمية الجديدة ، ومن المحتمل أن يحل لغز الكوكب الأحمر في هذه العملية.



أفادت دراسة جديدة أن أعضاء فريق البعثة أعادوا استخدام معدات الملاحة الخاصة بالمركبة الجوالة لقياس الاختلافات الطفيفة في مجالات الجاذبية. سمحت هذه الإستراتيجية الجديدة للباحثين بمعرفة كيفية تشكل جبل المريخ الضخم الذي تستكشف قاعدة كيوريوسيتي - أي أنه ربما تم بناؤه ككوامة قائمة بذاتها من خلال ترسب الرمال والرواسب التي تهب عليها الرياح.

قال المؤلف الرئيسي كيفن لويس ، الأستاذ المساعد في قسم علوم الأرض والكواكب في جامعة جونز هوبكنز في ماريلاند: 'للمضي قدمًا ، أعتقد أن هذه الدراسة تظهر الوعد بإجراء قياسات الجاذبية على أسطح الكواكب الأخرى'. [صور مذهلة للمريخ بواسطة Curiosity Rover التابع لناسا]



قال لويس لموقع ProfoundSpace.org: 'إنه يمنحك حقًا بيانات حول باطن الأرض ، والتي يصعب الحصول عليها من أي أدوات أخرى'.

هبطت المركبة Curiosity بحجم السيارة على أرضية Gale Crater التي يبلغ عرضها 96 ميلاً (154 كيلومترًا) في أغسطس 2012 ، وتم تكليفها بالتحقيق في إمكانات المنطقة السابقة لاستضافة الحياة. كان هذا العمل مثمرًا بشكل لا يصدق. تظهر ملاحظات كيوريوسيتي أن غيل كان يؤوي نظام بحيرة وجدول لفترات طويلة - ربما مئات الملايين من السنين في وقت - في الماضي القديم.

غيل كريتر مثير للاهتمام لأسباب أخرى أيضًا. على سبيل المثال ، يرتفع الجبل 3.4 ميل (5.5 كم) في سماء المريخ من مركزه - وهي ظاهرة جيولوجية غريبة لها لا يوجد توازي قريب هنا على الأرض .



لقد ناقش العلماء منذ فترة طويلة كيف أن هذه الكتلة الصخرية الغريبة ، والمعروفة باسم جبل شارب ، اخذ الشكل. هل هي بقايا هيكل رسوبي كان يملأ Gale Crater ولكن تآكله بسبب التعرية؟ أو هل اندمج جبل شارب في شكله الحالي ، ونما عندما أسقطت الرياح المريخية الأوساخ والرمال في حفرة غيل؟

هذا هو المكان الذي تم فيه نشر الدراسة الجديدة على الإنترنت اليوم (31 يناير) في مجلة العلوم حدد لويس وزملاؤه شدة مجال الجاذبية عند أكثر من 700 نقطة على طول ممر كيوريوسيتي ، والذي أخذ العربة الجوالة من أرضية غيل إلى سفوح جبل شارب. (تضعف حقول الجاذبية مع الارتفاع ، وبالتالي تزداد المسافة عن قلب الكوكب).

باستخدام قياسات 'الجاذبية' هذه ، قام الباحثون بحساب كثافة الصخور تحت عجلات كيوريوسيتي - حوالي 1680 كيلوجرام لكل متر مكعب. هذا منخفض ، مما يعني أن تلك الصخور مسامية جدًا. [بحيرات المريخ القديمة وانفجارات الليزر: أكبر عشر لحظات لـ Curiosity Rover في السنوات الخمس الأولى]



القياسات باستخدام روفر كيوريوسيتي المريخ

تُظهر القياسات باستخدام مقاييس التسارع الهندسية لمركبة Curiosity Mars (باللون الرمادي) انخفاضًا في قوة الجاذبية مع صعود المركبة إلى جبل Sharp. سمح معدل انخفاض إشارة الجاذبية النموذجية (السوداء) للباحثين بقياس كثافة الصخور التي يتكون منها جبل شارب.(رصيد الصورة: كيفن لويس)

قال لويس: 'من المحتمل أن تكون أشبه بتربة مضغوطة أكثر مما قد تظن أنه صخرة جميلة ، ومتماسكة جيدًا حقًا'.

وأضاف أنه إذا تم دفن هذه الرواسب ذات مرة تحت 3 أميال (5 كيلومترات) من الرواسب الأخرى ، فمن المؤكد أنها ستكون أكثر كثافة. لذلك ، تشير النتائج الجديدة إلى أن Mount Sharp قد تم بناؤه أساسًا بواسطة رواسب منفوخة بالرياح ، ولم يتم تقليصها من ميزة ملء الحفرة.

هذا لا يعني أن البحيرة التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن لم تشغل ذات مرة أرضية Gale Crater ؛ وشدد لويس على أن ملاحظات كيوريوسيتي لرواسب قاع البحيرة أثبتت وجود هذا الجسم المائي في الماضي بثقة عالية. لكن يبدو أن تلك الرواسب لم تصل إلى حافة الفوهة. لا يزال من غير الواضح مدى ارتفاعها - حيث يقع الانتقال بين رواسب البحيرة والرواسب التي تهب عليها الرياح على منحدرات جبل شارب.

حددت الملاحظات المدارية 'عدم توافق' مثير للاهتمام - كسر في سجل الصخور الرسوبية المستمر سابقًا - حوالي 2600 قدم (800 متر) فوق موقع كيوريوسيتي الحالي ، كما قال لويس. إذن ، تلك المنطقة مرشحة.

قال لويس: 'سنرى ما إذا كان كيوريوسيتي يصنعها هناك ، أو إذا حصلنا على قطع من تلك الوحدة العلوية تتدحرج أسفل الجبل'. 'ولكن قد يتعين علينا القيام بالمزيد من الاستكشاف للعثور على مثل هذا التحول.'

لكن دعنا نعود إلى بيانات الجاذبية. لا يحمل الفضول أي أدوات مخصصة لقياس الجاذبية ، فكيف أجرى لويس وفريقه قياساتهم؟

من خلال التفكير خارج الصندوق. يحتوي Curiosity على وحدتي قياس بالقصور الذاتي للعربة الجوالة (RIMUs) ، وحدة أساسية ونسخة احتياطية. تتكون كل من وحدات RIMU من ثلاثة مقاييس تسارع وثلاثة جيروسكوبات ، والتي يستخدمها معالجات العربة الجوالة عادةً للتنقل ولتحديد اتجاه Curiosity في الفضاء. لكن لويس تساءل عما إذا كان يمكن إعادة معايرة هذه البيانات الهندسية لالتقاط معلومات حول مجالات الجاذبية.

الأصلي

قال: 'إنه شيء كنت أفكر فيه لفترة طويلة'. لم أكن أتوقع الحصول على دقة عالية بما يكفي لأتمكن من استخدامها لأغراض علمية. لكنني بدأت في البحث في البيانات ومعايرة بعض العوامل المعقدة ، مثل درجة الحرارة وبعض المتغيرات الأخرى. وها هو الأمر الذي وصل إلى النقطة التي كانت فيها الدقة ذات مغزى علميًا.

لذلك كان الفريق قادرًا على بناء أول 'اجتياز الجاذبية' على سطح كوكب آخر. وقال لويس إن العمل الآخر الوحيد الذي تم إنجازه خارج الأرض تم تنفيذه على القمر بواسطة رواد فضاء أبولو 17 في عام 1972.

وقال لويس إن بعثات روفر المستقبلية إلى المريخ والكواكب الأخرى يمكن أن تجري قياسات مماثلة. لكن الاستراتيجية التي استخدمها فريقه ليست قابلة للتطبيق عالميًا. على سبيل المثال ، ربما لا يستطيع الباحثون تجريف قياسات الجاذبية من البيانات الهندسية التي تم جمعها على مر السنين بواسطة وكالة ناسا روفرز سبيريت وفرشونيتي على المريخ . قال لويس إن هذين الروبوتين بحجم عربة الجولف قاما بجمع بياناتهما الهندسية بطريقة مختلفة قليلاً.

كتاب مايك وول عن البحث عن حياة فضائية ، في الخارج (جراند سنترال للنشر ، 2018 ؛ يتضح من كارل تيت ) خارج الآن. تابعوه على تويتر تضمين التغريدة . تابعنا تضمين التغريدة أو موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك . نُشر في الأصل في موقع demokratija.eu .