Пил кратера Гусєва зберігає секрети. Протягом більш ніж двадцяти років вчені вивчали архівні дані NASA від роверу Spirit у пошуках доказів того, що Червона планета колись була мокрою. Докази були знайдені, але їх просто не помітили в реальному часі.
Нове дослідження показує, що марсіанський ґрунт містить більше мінералів, змінених водою, ніж передбачалося раніше. Фази заліза, такі як гематит та змінений магнетит, були там завжди. Просто їхній сигнал був надто слабким, щоб інструменти могли його виділити на тлі шумів.
Професор Паулу де Соуза з Університету Едіт Коуен не просто перечитав дані наново. Він перезбирав їх.
Як прихований гематит змінює наше уявлення про Марса
Ключ до розгадки криється в MIMOS II – мініатюрному спектрометр Мессбауера, який ніс на собі Spirit. Він вимірює, як атоми заліза поглинають гамма-промені, щоб визначити мінерали. Це дуже чутливе обладнання, але ровер страждав від нестачі ресурсів.
Обмежена потужність. Обмежена пам’ять. Обмежений час.
Кожен вимір був коротким. В результаті спектри мали погану статистику. Дрібні фази заліза, що становлять лише частину зразка ґрунту, губилися в шумі. Вчені не могли побачити їх тоді.
Тому професор де Соуза вчинив хитро. Він взяв свідчення з 32 незайманих об’єктів у кратері Гусєва, зібрані за 2062 сол (марсіанську добу). Температури варіювалися від 180 до 3 К.
Коливання температури приблизно на 10 Кельвінів не спотворюють спектри базальту настільки, щоб це мало значення. Тому він об’єднав дані в межах цих діапазонів, а потім звів усі температурні інтервали в один набір даних.
Консолідований спектр вказав на наявність поширених марсіанських ґрунтових мінералів, таких як олівін і піроксен, а також погано кристалізовану парамагнітну фазу, що містить залізо.
Який результат? Приблизно шість діб вимірювального часу, запаковані в єдину картину.
Чому це важливо для розуміння минулої життєдіяльності
Консолідований спектр розповів багатшу історію. Він підтвердив очікувані базальтові інгредієнти: олівін, піроксен і ту саму погано кристалізовану залізоносну фазу. Але також він показав щось чіткіше.
Сигнатури магнетиту. Кристалічний гематит.
Це те, що не можна легко пропустити, якщо дивитися досить довго. Гематит, зокрема, часто утворюється у питній воді.
«Одним із найважливіших відкриттів стало виявлення кристалічного гематиту у звичайній марсіанській грунті», — сказав професор де Соуза.
«Широке поширення цього мінералу вказує як присутність води, а й те що, що значні ділянки Марса, можливо, колись були вкриті водою».
Йдеться не просто про підтвердження того, що вода там була. Цього ми вже знали. Йдеться про масштаби. Якщо гематит широко поширений у звичайній ґрунті, вода не просто пробігала крізь ґрунт у вигляді розрізнених явищ. Вона могла покривати значні площі. Можливо, навіть стояла водоймами.
Обмеження початкової місії перетворилися на перевагу для повторного аналізу. Агрегуючи те, що раніше вважалося «галасливим» або «незначним» через низьку швидкість рахунку, ми отримуємо сигнал. Історія планети стає менш неоднозначною.
Spirit приземлився у 2004 році. Він досліджував поверхню до 2010 року, коли перестав подавати сигнали. Дані лежали в архівах, розбиті на частини через обмеження інструментів та часу. Тепер, завдяки обчислювальному терпінню та статистичному об’єднанню, вони говорять голосніше.
Журнал Interactions опублікував результати. P. de Souza. 2016. Consolidated Mössbauer spectrum для undisturbed soils з Gusev Crater, Mars.
Червона планета була мокрою. Можливо, не скрізь. Можливо, не завжди. Але достатньо, щоб залишити ці сліди заліза у пилюці.
Чи чекають ще більше даних від Spirit у темряві архівів? Чи наступні докази приховані у пилових бурях, які поховали ровер?
