Pazar fotók a Marsról, pánik a Földön: új eredmények az új Mars-szondától

A legújabb marsi keringőegység, az amerikai Mars Reconnaisance Orbiter űrszonda tevékenysége valóban szenzációs. Az eddig visszaküldött és nyilvánosságra hozott felvételek bizonyítják: ez az űreszköz több információt nyújthat a vörös bolygóról, mint összes korábbi társa együttvéve. Új fejlemény, hogy az űreszköz felszín alá "belátó" radarját is üzembe helyezték. Képes összefoglalónk a friss eredményekről.

Az elmúlt hónapok sokat hangoztatott tétele, amely szerint a Mars Reconnaisance Orbiter (MRO) forradalmasítani fogja a Mars kutatását, továbbra is megállja a helyét. Mint azt már több korábbi cikkünkben is olvashatták, ez az űreszköz minden korábbinál részletesebben térképezi fel a felszínt, áthidalva az eddig keringőegységek (orbiterek) és a felszínen dolgozó marsjárók (roverek) képei között lévő felbontásbeli szakadékot. Ez azt jelenti, hogy míg az eddigi keringőegységek maximum 1-2 méteres részleteket tudtak megmutatni, addig az MRO akár 30 centiméteres felbontásra képes.

"Légi támogatás" a marsjáróknak

Az MRO a bolygó felszínén dolgozó Spirit és Opportunity roverek (marsjárók) munkájában is komoly előrelépést hoz. Felvételei ugyanis nem csupán részletesebbek, de ugyanakkor nagyobb területet fednek le, mint elődje a közelmúltban elvesztett Mars Global Surveyor fotói. Ennek segítségével pedig a marsjárók egy-egy lokális megfigyelése nagyobb területre terjeszthető ki: a felszíni és a magasból végzett megfigyelések kombinálásával kiterjedt, több kilométer széles vidékek geomorfológiai és geológiai jellegét lehet meghatározni, ezekből pedig az adott régió fejlődéstörténetét minden korábbinál pontosabban rekonstruálni.

A felszíni és a Mars körüli pályáról végzett megfigyelések összekapcsolása új fejezetet nyit a vörös bolygó tanulmányozásában. A szakemberek már régóta várták, hogy a felszíni szondák és a bolygó körül keringő egységek eredményei már azok működése során összekapcsolhatók legyenek.

A roverekkel kapcsolatban egyébként további jó hír, hogy körülbelül olyan állapotban vannak, mint kilenc hónappal ezelőtt. Mindkét "robotgeológus" messze túlteljesítette az eredetileg tervezett 90 marsi nap (sol) élettartamot: több mint ezer marsi napja dolgoznak már.

Az alábbi felvételeket az MRO készítette, a Victoria-kráter peremén haladó Opportunity roverről az elmúlt hónapokban. A rover a nyíl által jelzett, apró foltként egyértelműen azonosítható, egyes felvételeken a keréknyomai is kivehetők (NASA)

"Pánik" a Földön

Az MRO gyors ütemben érkező új eredményei más szondák üzemeltetőire is hatással vannak. Az új szonda teljesítménye egyértelművé teszi, hogy mostantól nincs sok idő az egyes felfedezések visszatartására. Korábban ugyanis bevett szokás volt, hogy a Mars-szondák felfedezéseit csak akkor hozták nyilvánosságra, amikor már bőséges információt gyűjtöttek az adott kérdésről - avagy amikor félő volt, hogy más is felismerheti azt.

Ez az MRO révén megváltozott. Az MRO "mindent visz": teljesítménye annyira felette áll a többi űreszközének, hogy azok eredményeinek visszatartása veszélyessé vált - könnyen lehetséges ugyanis, hogy a kérdéses jelenséget az MRO kutatói is hamar észreveszik, és elsőként jelentik be.

Részben ezért, részben a szonda "elvesztése" miatt hozták például nemrég nyilvánosságra a Mars Global Surveyor fiatal vízfolyásnyomokról készült felvételeit. A napokban az európai Mars Express is "kitálalt": az Európai Űrügynökség (ESA) bejelentette, hogy a szonda radarberendezése sok idős, eltemetett krátert talált a bolygó bazaltlávákkal fedett, északi síkságain. Bár ezekre már a terület felszínének pontos topográfiai elemzése is utalt, ez az első közvetlen bizonyíték a létezésük mellett.

Eltemetett vidékek

Vizsgáljuk meg részletesebben a fenti eredményt. A Mars Express radarmérései alapján az északi féltekén a vulkáni lávák alatt 130 és 470 km közötti átmérőjű idős kráterek vannak. Létezésük arra utal, hogy az északi vidékek aljzata majdnem olyan idős, mint a déli, erősen kráterezett ún. felföldek anyaga, azaz kb. 4 milliárd éves. Mindezek alapján tehát az az "észak-dél ellentét", amely szerint északon mélyföldek, délen pedig felföldek vannak, a bolygó geológiai fejlődésének nagyon korai szakaszában alakult ki. Később az északi síkságokat tenger öntötte el (feltehetőleg több alkalommal), és hatalmas lávatakarók is benyomultak a területre, kialakítva mai, sima felszínű megjelenését.

A Mars Express radarmérései alapján eltemetett, 200 km-nél nagyobb kráterek helyzete a bolygón, fehér körökkel jelölve. A kép nagyméretű változatának letöltése (ESA)

Úgy tűnik azonban, hogy az MRO a radarészlelések terén is lehagyja társait. Radarberendezése eddig a két pólussapkát és az azokat övező kiterjedt, ún. poláris réteges üledékeket (LPD) vizsgálta. Az elsődleges eredmények alapján annyi megállapítható, hogy nem csak a rétegek vastagságának, de összetételének elemzése is lehetséges lesz majd.

Az északi poláris réteges üledékek - magyarázat a cikk további részében (NASA/JPL/JHUAPL/Brown University)

A fenti kép 2006. november 22-én, az 1512. keringés során készült radarfelvételekből állt össze, amelyeket az é.sz. 83,5 és 80,5 fokos szélességű területe felett rögzítettek, egy 180 km hosszú sávban. Fent a radar letapogatásával azonosított rétegek láthatók, jelezve az üledékek felső, 600 méter vastag, finoman rétegzett szakaszát, illetve az ez alatt húzódó, gyengébb rétegzettséget mutató alsó részt. Utóbbi alatt az eredeti felszín következik, a megszokott regolit-takaróval. Mindezek a rétegek az üledékek peremvidékén közvetlenül ki is bukkannak, ahogy az alul középen megfigyelhető. A kép bal oldalán néhány kinagyított részlet látható a radarfelvételből, míg jobbra lent a vizsgált terület színmagasság ábrázolású térképe.

A poláris rétegeket természetesen le is fényképezte a szonda. A cikkünk elején, jobbra fent látható, hosszúkás kép a Chasma Boreale nevű terület falán kibukkanó réteges üledékeket mutatja az északi sarkvidéken. A felső rész vöröses árnyalatú, feltehetőleg a beléje keveredett vas-oxidok miatt. Ezzel ellentétben az alsó rétegek sötétebbek, és a bennük látható keresztrétegzett mintázat alapján feltehetőleg homokdűnék formájában rakódtak le. Az alsó sötétebb rétegek között néhol világosabbak is megfigyelhetők, amelyek szomszédjaiknál jégben gazdagabbak lehetnek - részletes vizsgálatuk az üledékképződéskor lezajlott éghajlati változásokra utal majd.

Az ásványok és a víz nyomában

Az alábbi képen a Nili Fossae nevű régió egy része látható, az MRO CRISM spektrométere és a HiRISE kamera adatai révén. A képek 2006. október 4-én készültek, az é.sz. 20,4 - k.h. 78,5 fok környékéről. A spektrométer 0,36 és 3,93 mikrométer közötti hullámhosszakon, 544 szűk intervallumban 18 méteres felbontással rögzíti a felszínt. Ebből néhány ásvány térbeli eloszlását határozták meg, amelyek helyzetét színekkel jelezve a 30 cm körüli felbontású HiRISE felvételekre vitték fel. A vörös területek az üde vulkáni kőzetekben megjelenő olivinásványt mutatják, míg a zöldek a mállással képződött agyagásványokat jelzik.

A mállott agyagok (zöld) és az üde olivinásvány (vörös) eloszlásának viszonya a Nili Fossae területén (NASA/JPL/JHUAPL/Brown University)

Az ábrán balra felül egy 5 km-es terület figyelhető meg, és a kékkel bekeretezett vidékek vannak kinagyítva a többi képen. Az agyagásványok az őket fedő fiatalabb rétegek lepusztulásával kerültek felszínre, tehát idősebbek és sokáig el voltak temetve. A vörös színnel jelzett üde (azaz nem mállott) olivin dűnék formájában is megfigyelhető, méghozzá a mállott agyagok alkotta felszín tetején.

Ez a néhány megfigyelés már most is arra utal, hogy a mállott agyagásványok idősebb rétegekben és mélyebben fordulnak elő, amelyeket később más anyagok eltemettek. Az olivin pedig, amely nem mállott el, törmelék formájában dűnéket alkotva található az agyagásványos rétegen. Mindez egybevág a vízzel kapcsolatos elgondolásokkal. Úgy fest, hogy a Mars korai, melegebb és nedves időszakában képződött agyagásványok keletkeztek előbb, és a később rájuk telepedett vulkáni anyagok már nem jutottak olyan környezetbe, hogy bennük az olivin mállásnak induljon - tehát a kezdeti időszak után már sokkal ritkábban lehetett csak víz a Marson, és akkor is alacsony hőmérsékleten, viszonylag rövid ideig maradt meg a felszínen. Ez tehát feloldja a vízfolyásnyomok és az el nem mállott ásványok jelenléte között feszülő problémát.

Az északi pólussapkát övező dűnevidék (NASA/JPL/JHUAPL/Brown University)

Az északi pólussapkát környező dűnegyűrű részlete látható a mellékelt felvételen. A bal oldalon egy hamisszínes felvételpár mutatja a vidéket az infravörös tartományban, míg jobbra az 1900 nanométeres hullámhosszon látható ez a terület, amelyen a gipsz eloszlása figyelhető meg. A gipsz térbeli előfordulásának ismerete azért fontos, mert egykor vízzel kapcsolatban keletkezett, és eloszlása a víz eloszlásának rekonstruálásában segíthet. A fényesebb területek több, a sötétebbek pedig kevesebb gipszet tartalmaznak. A mérések alapján a legtöbb gipsz a dűnékben, azoknak is a gerincén koncentrálódik. Eszerint a dűnéket alkotó szemcsék egykor vízzel kerülhettek kapcsolatba, és anyaguk leginkább a magas tetőrészükön látszik ki - míg máshol a rájuk rakódó, és néha lefelé csuszamló por fedi el belsejüket.

Minden évben tavasszal Houstonban rendezik meg a Hold és Bolygótudományi Konferenciát, a más égitestek geológiáját kutató szakemberek legrangosabb nemzetközi seregszemléjét. Itt két évvel ezelőtt a Mars Express és a Titanra leszálló Huygens révén szokatlan módon az európai eredmények domiáltak. Kétségtelen, hogy 2007-ben az MRO játssza majd a főszerepet.

Kereszturi Ákos