De kleurwaarnemingscapaciteiten die NASA's Curiosity-rover sinds 2012 op Mars gebruikt, blijken bijzonder nuttig op een bergrug die de rover nu beklimt.

Deze mogelijkheden gaan verder dan de duizenden kleurenafbeeldingen die Curiosity elk jaar maakt:de rover kan naar Mars kijken met speciale filters die nuttig zijn voor het identificeren van sommige mineralen, en ook met een spectrometer die licht sorteert in duizenden golflengten, die verder gaan dan de kleuren van zichtbaar licht naar infrarood en ultraviolet. Deze observaties helpen bij het nemen van beslissingen over waar te rijden en het onderzoeken van gekozen doelen.

Een van deze methoden voor het onderscheiden van de kleuren van doelen maakt gebruik van de Mast Camera (Mastcam); de andere gebruikt het Chemistry and Camera-instrument (ChemCam).

Elk van de twee ogen van de Mastcam - een telelens en een grotere hoek - heeft verschillende wetenschappelijke filters die van de ene afbeelding naar de andere kunnen worden gewijzigd om te beoordelen hoe helder een rots licht van specifieke kleuren reflecteert. Met opzet, sommige filters zijn voor diagnostische golflengten die bepaalde mineralen absorberen, in plaats van reflecteren. Hematiet, één ijzeroxide mineraal detecteerbaar met de wetenschappelijke filters van Mastcam, is een mineraal van primair belang als de rover "Vera Rubin Ridge" onderzoekt.

"We bevinden ons in een gebied waar dit vermogen van Curiosity een kans heeft om te schitteren, " zei Abigail Fraeman van NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië, die de planning leidt voor het onderzoek van de missie naar Vera Rubin Ridge.

Deze bergkam op de lagere Mount Sharp werd een geplande bestemming voor Curiosity voordat de rover vijf jaar geleden landde. Spectrometerobservaties vanuit een baan brachten hematiet hier aan het licht. De meeste hematiet vormen in aanwezigheid van water, en de missie richt zich op aanwijzingen over natte omgevingen in het verre verleden van Mars. Het vond bewijs tijdens het eerste jaar na de landing dat sommige oude Marsomgevingen omstandigheden boden die gunstig waren voor het leven. Naarmate de missie vordert, het bestudeert hoe die omstandigheden varieerden en veranderden.

Curiosity's ChemCam is het best bekend voor het zappen van rotsen met een laser om chemische elementen erin te identificeren, maar het kan ook doelen dichtbij en veraf onderzoeken zonder gebruik van de laser. Het doet dit door zonlicht te meten dat door de doelen wordt gereflecteerd in duizenden golflengten. Sommige patronen in deze spectrale gegevens kunnen hematiet of andere mineralen identificeren.

"De kleuren van de rotsen op de bergkam zijn interessanter en variabeler dan wat we eerder zagen in Curiosity's traverse, " zei Jeffrey Johnson, lid van het wetenschapsteam van het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurier, Maryland. Hij gebruikt zowel Mastcam- als ChemCam-gegevens voor het analyseren van rotsen.

Hematiet komt voor bij voldoende kleine korrelgroottes in rotsen die in dit deel van Mars worden gevonden om bij voorkeur sommige golflengten van groen licht te absorberen. Dit geeft het een paarsachtige tint in standaard kleurenafbeeldingen van Curiosity, door meer reflectie van roder en blauwer licht dan reflectie van de groene golflengten. De extra kleurwaarnemende mogelijkheden van Mastcam en ChemCam laten hematiet nog duidelijker zien.

Johnson zei, "We gebruiken deze multispectrale en hyperspectrale mogelijkheden voor het onderzoeken van rotsen vlak voor de rover en ook voor verkenning - vooruitkijkend om te helpen bij het kiezen waar te rijden voor nadere inspectie."

Bijvoorbeeld, een panorama in valse kleuren van 12 september dat Mastcam-beelden combineert die door drie speciale filters zijn genomen, leverde een kaart op van waar hematiet te zien was in een regio op een paar dagen rijden. De hematiet is het duidelijkst in zones rond gebroken gesteente. Het team reed Curiosity naar een locatie in die scène om het mogelijke verband tussen breukzones en hematiet te controleren. Onderzoek met Mastcam, ChemCam en andere tools, inclusief een camera en borstel op de arm van de rover, onthulde dat hematiet zich ook verder van de breuken in het gesteente bevindt zodra een verduisterende laag geelbruin stof is weggeveegd. Het stof bedekt het gebroken gesteente niet zo grondig.

Die bevinding suggereert dat stof en breuken ervoor zorgen dat het hematiet fragmentarischer lijkt dan het in werkelijkheid is. Als het hematiet breed verspreid is, zijn oorsprong was waarschijnlijk vroeg, in plaats van in een latere periode van vloeistoffen die door breuken in de rots bewegen.

"Toen we de bergkam naderden en nu we erop klimmen, we hebben geprobeerd te koppelen wat er vanuit een baan om de aarde werd gedetecteerd, met wat we op de grond kunnen leren, " zei Curiosity, lid van het wetenschapsteam, Danika Wellington van de Arizona State University, Tempe. "Het is nog steeds een werk in uitvoering. De mate waarin ijzerhoudende mineralen hier worden geoxideerd, heeft betrekking op de geschiedenis van interacties tussen water en gesteente."