Pył krateru Gusiew kryje tajemnice. Od ponad dwudziestu lat naukowcy przeglądają zarchiwizowane dane NASA z łazika Spirit w poszukiwaniu dowodów na to, że Czerwona Planeta była kiedyś mokra. Znaleziono dowody, ale po prostu nie zauważono ich w czasie rzeczywistym.
Nowe badanie pokazuje, że marsjańska gleba zawiera więcej minerałów zmienionych przez wodę, niż wcześniej sądzono. Fazy żelaza, takie jak hematyt i zmieniony magnetyt, zawsze były tam obecne. Ich sygnał był po prostu zbyt słaby, aby instrumenty mogły je wychwycić z szumu tła.
Profesor Paulo de Souza z Uniwersytetu Edith Cowan nie tylko ponownie przeczytał dane. Złożył je ponownie.
Jak ukryty hematyt zmienia nasze rozumienie Marsa
Wskazówka leży w MIMOS II, miniaturowym spektrometrze Mössbauera niesionym przez firmę Spirit. Mierzy, jak atomy żelaza absorbują promienie gamma, aby zidentyfikować minerały. To bardzo wrażliwy sprzęt, ale łazik cierpiał na brak zasobów.
Ograniczona moc. Ograniczona pamięć. Ograniczony czas.
Każdy pomiar był krótki. W rezultacie widma miały słabe statystyki. Drobne fazy żelaza, stanowiące jedynie część próbki gleby, zostały utracone w hałasie. Naukowcy nie mogli ich wtedy zobaczyć.
Dlatego profesor de Souza działał przebiegle. Dokonał odczytów z 32 nienaruszonych obiektów w Kraterze Gusiewa, zebranych w ciągu 2062 soli (dni marsjańskich). Temperatury wahały się od 180 do 3 K.
Wahania temperatury wynoszące około 10 Kelwinów nie zniekształcają widm bazaltu na tyle, aby miało to znaczenie. Połączył więc dane z tych zakresów, a następnie połączył wszystkie przedziały temperatur w jeden ogólny zestaw danych.
Skonsolidowane widmo wykazało obecność powszechnych minerałów marsjańskiej gleby, takich jak oliwin i piroksen, a także słabo skrystalizowanej fazy paramagnetycznej zawierającej żelazo.
Jaki jest wynik? Około sześciu dni pomiaru czasu zapakowanych w jedno zdjęcie.
Dlaczego jest to ważne dla zrozumienia możliwości zamieszkania w przeszłości?
Skonsolidowane widmo opowiedziało bogatszą historię. Potwierdził oczekiwane składniki bazaltowe: oliwin, piroksen i tę bardzo słabo skrystalizowaną fazę żelazonośną. Ale pokazało też coś wyraźniejszego.
Sygnatury magnetytu. Krystaliczny hematyt.
To coś, czego nie można łatwo przeoczyć, jeśli ogląda się wystarczająco długo. W szczególności hematyt często tworzy się w wodzie.
„Jednym z najważniejszych odkryć było odkrycie krystalicznego hematytu w normalnej marsjańskiej glebie” – powiedział profesor de Souza.
„Powszechne występowanie tego minerału wskazuje nie tylko na obecność wody, ale także na to, że duże obszary Marsa mogły kiedyś być pokryte wodą”.
Nie chodzi tylko o potwierdzenie, że woda tam była. Już to wiedzieliśmy. Chodzi o skalę. Jeśli hematyt jest szeroko rozpowszechniony w normalnej glebie, woda nie będzie po prostu przepływać przez glebę w dyskretnych zdarzeniach. Może obejmować znaczące obszary. Być może były tam nawet zbiorniki wodne.
Ograniczenia pierwotnej misji zamieniły się w zalety ponownej analizy. Agregując to, co wcześniej uważano za „zakłócone” lub „nieistotne” ze względu na niską częstotliwość zliczania, wyodrębniamy sygnał. Historia planety staje się mniej dwuznaczna.
Spirit wylądował w 2004 roku. Eksplorował powierzchnię do 2010 roku, kiedy to przestał wysyłać sygnały. Dane leżały w archiwach, pofragmentowane ze względu na ograniczenia narzędziowe i czasowe. Teraz, dzięki cierpliwości obliczeniowej i agregacji statystycznej, mówią głośniej.
Wyniki badania opublikowało czasopismo Interactions. P. de Souza. 2016. Skonsolidowane widmo Mössbauera dla niezakłóconych gleb z Krateru Gusiewa na Marsie.
Czerwona Planeta była mokra. Być może nie wszędzie. Być może nie zawsze. Ale wystarczy, żeby zostawić te ślady żelaza w pyle.
Czy czekają na więcej danych od Spirita w ciemnościach archiwów? A może kolejne wskazówki ukryte są w burzach piaskowych, które pogrzebały łazik?
