Woda na Marsie

26 maja na Czerwonej Planecie wylądował Phoenix Mars Lander, a 31 lipca zidentyfikował wodę w próbce marsjańskiej gleby.

Fot. Panorama Marsa. Obraz powstał z połączenia ponad 400 zdjęć wykonanych w ciągu kilku pierwszych tygodni po wylądowaniu Phoenixa . Współrzędne lądownika: 68,22o szerokości północnej, 234,25o długości wschodniej. Południe na górze zdjęcia. W dolnej części widoczne ślady po pobranych próbkach. Z prawej maszt meteorologiczny. Źródło: NASA/JPL-Caltech/University Arizona/Texas A&M University

Próbka pochodziła z wykopanego rowka o głębokości około 5 cm. Gdy ramię robota dotarło na tą głębokość uderzyło w twardą zamarzniętą glebę. Podjęto dwie próby przeniesienia materiału do analizatora, ale za każdym razem próbka przyklejała się do łyżki koparki. Przez dwa dni większość materiału wystawiona była na działanie wiatru, przez co część zawartej w niej wody wyparowała, ale za to pozostałą próbką można było łatwiej operować. Zaskoczeniem było takie zachowanie próbki gruntu. Warstwa bogata w lód przykleiła się do łyżki koparki, gdy ta uniesiona była w promieniach Słońca. Nie przewidywały tego żadne przeprowadzone na Ziemi symulacje dotyczące badań marsjańskich. Wcześniej koparka również pobrała próbkę gruntu, ale zanim udało się ją umieścić w analizatorze, próbka zniknęła - podejrzewano, że był to lód wodny, który sublimował i zniknął w promieniach Słońca

Próbka została wprowadzona do pieca, a w jej oparach urządzenia rozpoznały parę wodną. Już w 2002 r. obserwacje z krażącego od 2001 r. do dzisiaj orbitera Mars Odyssey wykazały istnienie wodoru mogącego wchodzić w skład zamarzniętej wody pod powierzchnią planety. Również sonda Mars Express w 2004 r. wykryła w atmosferze Marsa ślady zamarzniętej wody i metanu.

Od momentu wylądowania, Phoenix badał grunt używając pokładowego laboratorium TEGA (Thermal and Evolved-Gas Analyzer, to szereg piecy i analizatorów, które "wąchają" powstałe opary), dwóch mikroskopów, konduktometru (próbnik przewodności) oraz dwóch kamer. Jeden z instrumentów używa wiązki laserowej, aby badać pył i chmury ponad lądownikiem. Kamery wykonały ponad 400 zdjęć tworząc pełną kolorową panoramę terenu wokół sondy. Wydaje się, że na tym obszarze dominuje lód.

Laboratorium pokładowe MECA (Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer)  zanalizowało kolejne dwie próbki marsjańskiej gleby stwierdzając, że składnikiem jednej z próbek gruntu może być nadchloran (sól kwasu nadchlorowego ClO4), który jest silnym utleniaczem. Częścią laboratorium MECA jest Wet Chemistry Lab,  które składa się ze 4 pojedynczych zlewek, w których badane są rozpuszczalne związki zawarte w gruncie. Materiał miesza się z roztworem wodnym i z kilkoma odczynnikami przywiezionymi z Ziemi. Wewnętrzna powierzchnia każdej zlewki ma 26 czujników dostarczających informacji o kwasowości, zasadowości i stężeniu składników takich jak chlorek czy nadchloran. Zlewki mogą również wykryć stężenie magnezu, wapna i potasu, które tworzą rozpuszczalne w wodzie sole.

Do badań dwu próbek użyto Wet Chemistry Lab, a naukowcy czekali na potwierdzenie tych rezultatów również z laboratorium TEGA, które pobrało próbkę bezpośrednio znad warstwy lodu. TEGA nie potwierdziła obecności nadchloranu. Należy być pewnym, że nadchloran, który jest związkiem toksycznym, nie przyleciał wraz z Feniksem z Ziemi. MECA i TEGA analizują próbki niezależnie.

7 sierpnia koparka pobrała kolejną próbkę z bruzdy o nazwie "Rosy Red" i skierowała ją do sita nad piecem nr 5 laboratorium TEGA. Przez sito przeszło jednak za mało materiału, by rozpocząć analizę. Z Ziemi wysłano komendę by i następnego dnia instrument potrząsał sitem. Znów do pieca wpadło nieco materialu i znów za mało. W końcu 9 sierpnia wibracje sita nad piecem numer 5 zepełniły go dostatecznie, by móc rozpocząć analizę próbki.

SnowWhite
Fot. Bruzda nazwana "Snow White". Płytka bruzda z lewej to "Red Rosy". Źródło: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University

Na początku lipca ramię robota pobrało próbkę z bruzdy "Snow White" i przeniosło ją do mikroskopu wchodzącego w skład MECA. Mikroskop składa się z Mikroskopu Optycznego, Mikroskopu Sił Atomowych i  koła przenoszącego próbki. 15 sierpnia mikroskop uzyskłał pierwsze zdjęcia pojedynczej cząsteczki marsjańskiego pyłu. Jest to okrągła cząstka o średnicy około 1 mikrometra. Miliardy takich cząstek nadają marsjańskiemu niebu charakterystyczną różową barwę.  Mikroskop Sił Atomowych skanuje kształt cząstek w 3 wymiarach. Potrafi ujawnić szczegóły budowy cząstek wielkości 100 nanometrów, czyli około 0,01 grubości ludzkiego włosa. czastka pylu
Fot. Górny lewy obraz pochodzi z Mikroskopu Otycznego na pokładzie Phoenixa. Mikroskop Sił Atomowych ukazał tą samą próbkę (z prawej) w 100-krotnym powiększeniu i w 3 wymiarach. Źródło: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University of Neuchatel.

Z różnych miejsc lądownik będzie nadal pobierał i analizował materiał. Bedzie obserował czy pobrana próbka sublimuje czy topnieje, co wskazywać będzie na obecność soli. W miejscu pobrania materiału będzie analizowana poprzeczna i pionowa struktura gleby i lodu.

W kolejnych badaniach ramię robota będzie pobierać kolejne porcje materiału z bruzdy "Snow White". Próbki bedą trzymane w słońcu i w cieniu, by stwierdzić czy wydłużona ekspozycja na Słońce spowoduje, że pobrany materiał przyklei się do łyżki koparki tak, jak to miało miejsce wcześniej.

Misja miała trwać 90 dni i zakończyć się pod koniec sierpnia, ale dzięki dotychczasowym rezultatom i dobrej kondycji lądownika, badania przedłużono do końca września. Dalsze badania będą próbowały odpowiedzieć na pytania, czy znaleziony lód może topnieć dostatecznie, aby być użytecznym  pod kątem biologii i czy istnieją na Marsie związki zawierające węgiel i inne substancje konieczne do istnienia życia.
Misję Phoenixa prowadzą Stany Zjednoczone, a swój udział ma w niej Kanada, Szwajcaria, Dania, Niemcy i Finlandia.

27 sierpień 2008

Źródło: NASA | Karolina Zawada

Liczba odsłon: 1713