Een slim gebruik van niet-wetenschappelijke technische gegevens van NASA's Marsrover Curiosity heeft een team van onderzoekers, waaronder een afgestudeerde student van de Arizona State University, meet de dichtheid van rotslagen in de 96 mijl brede Gale Crater.

De bevindingen, verschijnt op 1 februari 2019, in het journaal Wetenschap , laten zien dat de lagen poreuzer zijn dan wetenschappers hadden vermoed. De ontdekking geeft wetenschappers ook een nieuwe techniek die ze in de toekomst kunnen gebruiken terwijl de rover zijn tocht door de krater en Mount Sharp voortzet, een drie mijl hoge berg in het midden.

"Wat we konden doen, is de bulkdichtheid van het materiaal in Gale Crater meten, " zegt Travis Gabriël, een afgestudeerde student in ASU's School of Earth and Space Exploration. Hij werkte aan het berekenen van wat de korreldichtheid zou moeten zijn voor de rotsen en oude sedimenten in het meer waar de rover overheen heeft gereden.

"Werkend vanuit de minerale abundanties van de rotsen zoals bepaald door het chemie- en mineralogie-instrument, we schatten een korreldichtheid van 2810 kilogram per kubieke meter, "zegt hij. "Maar de bulkdichtheid die uit ons onderzoek naar voren kwam, is een stuk minder - 1680 kilogram per kubieke meter."

De veel lagere figuur laat zien dat de rotsen een verminderde dichtheid hebben, hoogstwaarschijnlijk als gevolg van het feit dat de rotsen poreuzer zijn. Dit betekent dat de rotsen minder zijn samengedrukt dan wetenschappers dachten.

Net als een smartphone, maar beter

De technische sensoren die in het onderzoek werden gebruikt, waren versnellingsmeters en gyroscopen, net als die in elke smartphone. Op een telefoon, deze bepalen de oriëntatie en beweging. De sensoren van Curiosity doen hetzelfde, maar met veel grotere precisie, het helpen van ingenieurs en missiecontrollers om de rover over het oppervlak van Mars te navigeren.

Maar terwijl de rover stilstaat, de versnellingsmeters meten ook de lokale zwaartekracht op die plek op Mars.

Het team nam de technische gegevens van de eerste vijf jaar van de missie - Curiosity landde in 2012 - en gebruikte deze om de zwaartekracht van Mars te meten op meer dan 700 punten langs het spoor van de rover. Terwijl Curiosity Mount Sharp heeft beklommen, de berg begon eraan te trekken, ook, maar niet zoveel als wetenschappers hadden verwacht.

"De lagere niveaus van Mount Sharp zijn verrassend poreus, " zegt hoofdauteur Kevin Lewis van de Johns Hopkins University. "We weten dat de onderste lagen van de berg in de loop van de tijd zijn begraven. Dat comprimeert ze, waardoor ze dichter worden. Maar deze bevinding suggereert dat ze niet werden begraven door zoveel materiaal als we dachten."

Mount scherp maken

Planetaire wetenschappers hebben lang gedebatteerd over de oorsprong van Mount Sharp. Marskraters ter grootte van Gale hebben centrale pieken die zijn opgeheven door de schok van de inslag die de krater heeft veroorzaakt. Dit zou goed zijn voor een deel van de hoogte van de heuvel. Maar de bovenste lagen van de heuvel lijken te zijn gemaakt van door de wind geschuurde sedimenten die gemakkelijker kunnen worden geërodeerd dan gesteente.

Hebben deze sedimenten ooit de hele kom van Gale Crater gevuld? Als, ze hebben misschien zwaar gewogen op de materialen aan de basis, ze te comprimeren.

Maar de nieuwe bevindingen suggereren dat de onderste lagen van Mount Sharp zijn verdicht met slechts een halve mijl tot een mijl (1 tot 2 kilometer) materiaal - veel minder dan wanneer de krater volledig was gevuld.

"Er zijn nog steeds veel vragen over hoe Mount Sharp zich heeft ontwikkeld, maar dit document voegt een belangrijk stukje toe aan de puzzel, " zei Ashwin Vasavada, Curiosity's projectwetenschapper bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, die de missie beheert. "Ik vind het geweldig dat creatieve wetenschappers en ingenieurs nog steeds innovatieve manieren vinden om nieuwe wetenschappelijke ontdekkingen te doen met de rover."

Gabriël voegt eraan toe, "Dit is een bewijs van het nut van het hebben van een gevarieerde reeks technieken met de Curiosity-rover, en we zijn verheugd om te zien wat de bovenste lagen van Mount Sharp in petto hebben."