Alors qu#39il contourne un ancien lit de lac sur Mars, le rover Perseverance de la NASA rassemble une selection de roches exceptional en son style. L#39explorateur de la taille d#39une voiture fore méthodiquement la floor de la planète rouge et en extrait des noyaux de substrat rocheux qu#39il stocke dans de solides tubes en titane. Les scientifiques espèrent un jour ramener les tubes sur Terre et analyser leur contenu à la recherche de traces de vie microbienne intégrée.
Depuis son atterrissage à la floor de Mars en 2021, le rover a rempli 20 de ses 43 tubes de noyaux rocheux. Aujourd#39hui, les géologues du MIT ont déterminé à length une propriété cruciale des roches collectées jusqu#39à présent, ce qui aidera les scientifiques à répondre à des thoughts clés sur le passé de la planète.
Dans une étude parue aujourd#39hui dans la revue Earth and Space Science, une équipe du MIT rapporte avoir déterminé l#39orientation originale de la plupart des échantillons de substrat rocheux collectés jusqu#39à présent par le rover. En utilisant les propres données techniques du rover, telles que le positionnement du véhicule et de sa foreuse, les scientifiques ont pu estimer l#39orientation de chaque échantillon de substrat rocheux avant qu#39il ne soit extrait du sol martien.
Les résultats représentent la première fois que des scientifiques orientent des échantillons de substrat rocheux sur une autre planète. La méthode de l’équipe peut être appliquée aux futurs échantillons que le rover collectera au fur et à mesure qu’il étend son exploration en dehors de l’ancien bassin. Reconnaître les orientations de plusieurs roches à divers endroits peut alors donner aux scientifiques des indices sur les problems sur Mars dans lesquelles les roches se sont formées à l#39origine.
« Il y a tellement de questions scientifiques qui dépendent de la capacité à connaître l#39orientation des échantillons que nous rapportons de Mars », explique l#39auteur de l#39étude Elias Mansbach, étudiant diplômé au Département des sciences de la Terre, de l#39atmosphère et des planètes du MIT.
« L#39orientation des roches peut vous renseigner sur tout champ magnétique ayant pu exister sur la planète », ajoute Benjamin Weiss, professeur de sciences planétaires au MIT. « Vous pouvez également étudier comment l#39eau et la lave ont coulé sur la planète, la course du vent ancien et les processus tectoniques, comme ce qui a été soulevé et ce qui a coulé. C#39est donc un rêve de pouvoir orienter le substrat rocheux sur une autre planète, car cela va pour ouvrir tant d#39investigations scientifiques.
Les co-auteurs de Weiss et Mansbach sont Tanja Bosak et Jennifer Fentress du MIT, ainsi que des collaborateurs de plusieurs establishments, dont le Jet Propulsion Laboratory de Caltech.
Changement profond
Le rover Perseverance, surnommé « Percy », check out le fond du cratère Jezero, un grand cratère d#39influence recouvert de roches ignées, qui pourraient avoir été déposées lors d#39éruptions volcaniques passées, ainsi que de roches sédimentaires qui se sont probablement formées à partir de roches asséchées depuis longtemps. rivières qui alimentaient le bassin.
« Mars était autrefois chaude et humide, et il est doable qu#39il y ait eu de la vie là-bas à une certaine époque », explique Weiss. « Il fait maintenant froid et sec, et quelque selected de profond a dû se produire sur la planète. »
De nombreux scientifiques, dont Weiss, soupçonnent que Mars, comme la Terre, abritait autrefois un champ magnétique qui protégeait la planète du vent solaire. Les conditions auraient alors pu être favorables à l’eau et à la vie, du moins pendant un specific temps.
« Une fois que ce champ magnétique a disparu, le vent solaire du soleil – ce plasma qui bout à partir du soleil et se déplace plus vite que la vitesse du son – s#39est écrasé dans l#39atmosphère de Mars et l#39a peut-être éliminé sur des milliards d#39années », explique Weiss.. « Nous voulons savoir ce qui s#39est passé et pourquoi. »
Les roches situées sous la surface martienne détiennent probablement un enregistrement de l#39ancien champ magnétique de la planète. Lorsque les roches se forment pour la première fois à la surface d’une planète, la path de leurs minéraux magnétiques est déterminée par le champ magnétique environnant. L#39orientation des roches peut ainsi permettre de retracer la way et l#39intensité du champ magnétique de la planète ainsi que son évolution au fil du temps.
Puisque le rover Perseverance collectait des échantillons de substrat rocheux, ainsi que de sol et d#39air de area, dans le cadre de sa mission d#39exploration, Weiss, membre de l#39équipe scientifique du rover, et Mansbach ont cherché des moyens de déterminer l#39orientation originale du substrat rocheux du rover. échantillons comme première étape vers la reconstruction de l’histoire magnétique de Mars.
« C#39était une opportunité incroyable, mais au départ, aucune mission n#39était requise pour orienter le substrat rocheux », notice Mansbach.
Pendant plusieurs mois, Mansbach et Weiss ont rencontré des ingénieurs de la NASA pour élaborer un system permettant d#39estimer l#39orientation originale de chaque échantillon de substrat rocheux avant qu#39il ne soit extrait du sol. Le problème était un peu comme prédire dans quelle direction pointe un petit cercle de feuille de gâteau, avant de tordre un emporte-pièce rond pour en retirer un morceau. De même, pour échantillonner le substrat rocheux, Perseverance visse un foret en forme de tube dans le sol à un angle perpendiculaire, puis retire le foret directement, ainsi que toute roche qu#39il pénètre.
Pour estimer l#39orientation de la roche avant qu#39elle ne soit extraite du sol, l#39équipe a réalisé qu#39elle devait mesurer trois angles, le hade, l#39azimut et le roulis, qui sont similaires au tangage, au lacet et au roulis d#39un bateau. Le hade est essentiellement l#39inclinaison de l#39échantillon, tandis que l#39azimut est la route absolue vers laquelle pointe l#39échantillon par rapport au nord géographique. Le rouleau fait référence à la rotation d#39un échantillon avant de revenir à sa place d#39origine.
En discutant avec des ingénieurs de la NASA, les géologues du MIT ont découvert que les trois angles requis étaient liés aux mesures que le rover prend lui-même au cours de ses opérations normales. Ils ont réalisé que pour estimer l#39azimut et l#39azimut d#39un échantillon, ils pouvaient utiliser les mesures de l#39orientation de la foreuse prises par le rover, car or truck ils pouvaient supposer que l#39inclinaison de la foreuse était parallèle à tout échantillon extrait.
Pour estimer le roulement d#39un échantillon, l#39équipe a profité de l#39une des caméras embarquées du rover, qui prend une impression de la surface sur laquelle la foreuse est sur le level d#39échantillonner. Ils ont estimé qu’ils pourraient utiliser n’importe quelle caractéristique unique de l’image de floor pour déterminer de combien l’échantillon devrait tourner pour revenir à son orientation d’origine.
Dans les cas où la surface ne présentait aucune caractéristique unique, l#39équipe a utilisé le laser embarqué du rover pour faire une marque dans la roche, en forme de lettre « L », avant de forer un échantillon – un mouvement qui a été évoqué en plaisantant à l#39époque. l#39époque comme le leading graffiti sur une autre planète.
En combinant toutes les données de positionnement, d#39orientation et d#39imagerie du rover, l#39équipe a estimé les orientations originales des 20 échantillons de roche martienne collectés jusqu#39à présent, avec une précision equivalent à l#39orientation des roches sur Terre.
« Nous connaissons les orientations avec une incertitude de 2,7 degrés près, ce qui est mieux que ce que nous pouvons faire avec les roches de la Terre », explique Mansbach. « Nous travaillons actuellement avec des ingénieurs pour automatiser ce processus d#39orientation afin qu#39il puisse être réalisé avec d#39autres échantillons à l#39avenir. »
« La prochaine period sera la moreover excitante », déclare Weiss. « Le rover sortira du cratère pour récupérer les as well as anciennes roches connues sur Mars, et c#39est une opportunité incroyable de pouvoir orienter ces roches et, espérons-le, découvrir un grand nombre de ces processus anciens. »
Cette recherche a été soutenue, en partie, par la NASA et le programme Mars 2020 Collaborating Scientist.
- Le rover Perseverance collecte des échantillons de roches sur Mars pour analyse future
- Une étude du MIT détermine l'orientation originale des roches collectées jusqu'à présent
- Cette méthodologie pourrait aider à répondre à des inquiries clés sur la planète rouge et son histoire
- L'équipe travaille à automatiser le processus d'orientation pour les futurs échantillons collectés par le rover
