Một số người rất thông minh đã tìm ra cách sử dụng cảm biến điều hướng MSL Curiosity, để đo trọng lực của một ngọn núi sao Hỏa. Những gì họ đã tìm thấy mâu thuẫn với suy nghĩ trước đây về Aeolis Mons, hay còn gọi là Mt. Nhọn. Aeolis Mons là một ngọn núi ở trung tâm miệng núi lửa Gale, địa điểm hạ cánh Curiosity vào năm 2012.
Miệng núi lửa Gale là một miệng hố va chạm khổng lồ có đường kính 154 km (96 dặm) và khoảng 3,5 tỷ năm tuổi. Ở trung tâm là Aeolis Mons, một ngọn núi cao khoảng 5,5 km (18.000 ft). Trong khoảng thời gian khoảng 2 tỷ năm, các trầm tích được lắng đọng bằng nước, gió hoặc cả hai, tạo ra ngọn núi. Xói mòn sau đó làm giảm ngọn núi về dạng hiện tại.
Giờ đây, một bài báo mới được xuất bản trên Science, dựa trên các phép đo trọng lực từ Curiosity, cho thấy rằng các lớp nền tảng Aeolis Mons hồi không dày đặc như từng nghĩ.
Các phép đo trọng lực của Curiosity, nhớ lại những ngày trước trong hành trình khám phá Hệ mặt trời, khi các phi hành gia của Apollo 16 sử dụng xe lôi Mặt trăng của họ, hay Lunar Roving Vehicle, để đo trọng lực Mặt trăng. Đó là cách trở lại vào năm 1972. Trong thời đại của chúng ta, robot của nó thay vì các phi hành gia đang đặt chân đến những thế giới xa xôi, nhưng tinh thần khám phá và khoa học, là như nhau.
Nghiên cứu mới dựa trên trọng lực, đo lường những thay đổi rất nhỏ trong trường hấp dẫn. Nó chỉ có thể được thực hiện trên mặt đất, so với trọng lực quy mô lớn được thực hiện từ một tàu vũ trụ quay quanh. Để thực hiện các phép đo này, nhóm nghiên cứu đã tinh chỉnh lại gia tốc kế Curiosity, các dụng cụ trên máy bay được sử dụng để điều hướng.
Khi được kết hợp với con quay hồi chuyển, gia tốc kế cho người đi đường biết nó ở đâu trên Sao Hỏa và cách mà nó đối mặt. Điện thoại thông minh cũng có chúng và chúng được sử dụng bởi các ứng dụng cho phép bạn hướng điện thoại lên trời và đọc tên của các ngôi sao. Tất nhiên, con quay hồi chuyển và gia tốc kế Curiosity chính xác hơn nhiều so với bất cứ thứ gì bên trong một chiếc điện thoại thông minh.
100% tôi cảm thấy vui mừng khi các nhà khoa học và kỹ sư sáng tạo vẫn đang tìm ra những cách sáng tạo để thực hiện những khám phá khoa học mới với rover.
Đồng tác giả nghiên cứu Ashwin Vasavada, nhà khoa học dự án Curiosity, Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực của NASA, Pasadena, California.
Nhóm nghiên cứu đã đo lường sự thay đổi trong trường hấp dẫn của Mt. Sắc bén khi người leo trèo lên nó. Trọng lực suy yếu theo độ cao và các dụng cụ Curiosity đã được hiệu chỉnh lại để đo những thay đổi nhỏ này. Từ những thay đổi đó, mật độ của đá bên dưới đã được suy ra.
Các phép đo trọng lực cho thấy đá dưới núi ít đậm đặc hơn so với suy nghĩ, có nghĩa là nó tương đối xốp. Điều này đi ngược lại với nghiên cứu trước đây cho thấy sàn miệng núi lửa từng bị chôn vùi dưới nhiều km đá.
Các tác giả chính của Kevin Sharp thuộc Đại học Johns Hopkins cho biết, các cấp độ thấp hơn của Núi Sharp rất đáng ngạc nhiên. Tôi biết các lớp dưới cùng của ngọn núi đã bị chôn vùi theo thời gian. Đó là compactsthem, làm cho chúng dày đặc hơn. Nhưng phát hiện này cho thấy họ đã bị chôn vùi bởi vật liệu asmuch như chúng ta nghĩ.
Trong bài báo của họ, các nhà nghiên cứu cho thấy các phép đo của họ bao gồm đá nền đến độ sâu vài trăm mét, không chỉ là đá bề mặt. Họ đã đo mật độ trung bình 1680 ± 180 kg m -3. Rằng ít đậm đặc hơn đá trầm tích điển hình. Vì đá trầm tích tăng mật độ bằng cách nén chặt bên dưới sự tích tụ đá lớn hơn, mật độ thấp cho thấy chúng bị chôn vùi sâu.
Theo một cách nào đó, những phát hiện này chỉ làm tăng thêm bí ẩn của Mt. Sự hình thành sắc nét, cấu trúc và xói mòn. Chẳng hạn, chúng ta vẫn không biết Gale Crater đã từng chứa đầy trầm tích và trầm tích đó đã bị xói mòn thành hình dạng hiện đại của Mt. Có thể là chỉ một phần của miệng núi lửa đã từng chứa đầy trầm tích.
Mặt khác, đỉnh Mt. Độ sắc nét cao hơn vành của miệng núi lửa. Dựa vào đó, nghiên cứu khác đã đề xuất miệng núi lửa Gale hoàn toàn chứa đầy trầm tích và Mt. Sharp là tàn dư của một ngọn núi cao hơn nhiều so với chúng ta thấy bây giờ. Nhưng nếu điều đó xảy ra, thì những phát hiện mới này sẽ đi ngược lại với điều đó. Nếu những tảng đá này ở hạ lưu Mt. Sắc bén bị chôn vùi quá sâu, mật độ đo được của chúng sẽ cao hơn nhiều.
Một dòng lý luận khác dựa vào trầm tích Aeilian. Aeilian có nghĩa là hướng gió. Trong giả thuyết này, gió mang trầm tích vào miệng núi lửa, đọng lại trên Mt. Sắc nét và xây dựng nó thành ít nhiều hình thức bây giờ. Trong trường hợp đó, những tảng đá được đo bằng Curiosity sẽ không bao giờ được nén lại. Điều đó sẽ giải thích mật độ thấp của chúng khi so sánh với các loại đá trầm tích bị chôn vùi khác.
Đồng thời vẫn còn nhiều câu hỏi về cách Mount Sharp phát triển, nhưng bài báo này bổ sung một phần quan trọng vào câu đố, đồng tác giả nghiên cứu Ashwin Vasavada, nhà khoa học dự án Curiosity, tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA ở Pasadena, California. Tôi cũng rất vui mừng khi các nhà khoa học và kỹ sư sáng tạo vẫn đang tìm ra những cách sáng tạo để thực hiện những khám phá khoa học mới với rover, ông nói thêm.
Nghiên cứu này đã giành chiến thắng trong cuộc tranh luận về Gale Crater và Mt. Sắc nét, nhưng nó thêm một số rõ ràng. Nó cũng cho thấy sự hữu ích của các phép đo khối lượng dựa trên rover trong việc tìm hiểu lịch sử của Sao Hỏa.
Thêm vào đó, nó thật sự rất tuyệt.
Nguồn:
- Thông cáo báo chí: Sự tò mò của Mars Buggy, đo lường trọng lực của núi
- Tài liệu nghiên cứu: Một trọng lực bề mặt di chuyển trên sao Hỏa cho thấy mật độ nền tảng thấp tại miệng núi lửa Gale
- Mục nhập Wikipedia: Miệng núi lửa
- Wikipedia Entry: Mount Sharp
