Архівні дані марсохода Spirit про ґрунт кратера Гусєва містили непомічений доказ водного минулого Марса. Дослідники перевідкрили його через два десятиліття після посадки апарата. Для цього довелося об’єднати велику кількість окремих спектрів, у кожному окремо сигнал був заслабким.
Новий підхід до старих даних
Мініатюрний мессбауерівський спектрометр MIMOS II на борту Spirit збирав дані під час роботи марсохода у 2004–2010 роках. За цей час він дослідив 32 непорушені ділянки ґрунту в різних частинах кратера Гусєва.
Кожне окреме вимірювання тривало від 30 хвилин до кількох годин. Цього було достатньо, щоб визначити основні мінерали ґрунту, але замало для надійного виявлення домішок, які становлять менше ніж 5% від загальної спектральної площі. Уявіть знімок з дуже короткою витримкою, де великі об’єкти на ній видно, а тьмяні дрібниці губляться в шумі. Кристалічний гематит і змінений магнетит ховалися саме в цій сліпій зоні.
Автори дослідження під керівництвом Пауло де Соузи з Університету Едіт Коуен вперше об’єднали вимірювання з різних місць у єдиний сумарний спектр, повідомляє Space.com. Загальний накопичений час у термінах RAcT склав 150 годин 25 хвилин. Це сумарний ефективний час інтегрування, а не безперервна робота приладу. Його виявилося достатньо, щоб сигнал, розмазаний по роках спостережень, проявився на рівні, придатному для аналізу.
Які мінерали виявили
У зведеному спектрі дослідники виявили кристалічний гематит і змінений магнетит. Гематит вважають важливим мінералогічним індикатором минулої водної активності на Марсі, хоча він може утворюватися також у вулканічних і гідротермальних умовах. Змінений магнетит має ознаки часткового окиснення заліза, що узгоджується з хімічним перетворенням первинних магматичних мінералів.
Обидві фази виявили у звичайному ґрунті, а не лише в окремих локальних покладах. Раніше вважалося, що кристалічний гематит переважно відсутній у ґрунтах навколо місця посадки Spirit. Результати посилюють припущення, що хімічні процеси за участю води могли бути поширенішими в районі кратера Гусєва, ніж показували попередні аналізи.
Пил, вивітрювання та вода
Ґрунти на рівнинах кратера Гусєва мають багато спільних характеристик і часто розглядаються як представники поширеного марсіанського поверхневого матеріалу. Вони формувалися протягом мільйонів років під дією вітрової ерозії, різких температурних змін і переміщення пилу.
Нові дані дають підстави додати до можливих чинників також хімічне вивітрювання, потенційно пов’язане з водою. На це вказує і наявність гематиту, і характер магнетиту, де часткове окиснення узгоджується з можливим хімічним перетворенням за участю води, хоча інші механізми теж не можна повністю виключити.
Фаза npFe, яку автори статті визначають як парамагнітну фазу феруму(III), виявлена в усіх зразках. Вона також свідчить про тривале хімічне перероблення базальтової основи. Цей компонент інтерпретують як суміш нанокристалічних оксидів і оксигідроксидів заліза, тобто продуктів окисного вивітрювання.
Спадщина, що працює досі
Робота демонструє, що нові наукові результати можна отримувати завдяки повторному аналізу даних уже завершених космічних місій. Іноді для цього достатньо нового погляду на вимірювання, зібрані десятиліття тому. Автори планують застосувати той самий метод до даних марсохода Opportunity із Meridiani Planum, щоб перевірити, чи справді верхній шар ґрунту Марса є глобально однорідним.
Результати опубліковано в журналі Interactions. Дані місії Mars Exploration Rover доступні в Планетарній системі даних NASA.
