Время собирать камни: в NASA сравнили булыжники на Земле и на Марсе
В 2024 году марсоход NASA Perseverance нашел необычный образец породы. Его зарегистрировали в хранилище образцов за номером 25 и назвали Сапфировый каньон. Камень был покрыт белыми пятнами, напоминающими окрас леопарда, и имел черную кайму внутри красного аргиллита. Ученые пришли к выводу, что он может содержать подсказки об источниках органических молекул на Марсе.
Исследователи из Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory, сокращенно JPL) и Калифорнийского технологического института использовали метод оптической фототермической инфракрасной спектроскопии (optical photothermal infrared spectroscopy или O-PTIR) для изучения визуально похожего образца породы. Они хотели определить, можно ли применить O-PTIR к образцу из Сапфирового каньона и другим иноземным камням, когда они будут доставлен для изучения. Результаты тестов опубликованы в журнале Review of Scientific Instruments.
Методика O-PTIR использует два лазера для исследования материала: первый нагревает образец и вызывает на его поверхности небольшие тепловые колебания, пропорциональные длине волны лазера, а второй измеряет степень этих изменений. Вместе это создает уникальный физико-химический «отпечаток» материала.
Исследователи протестировали O-PTIR на базальтовой породе с темными включениями, размер которых был схож с размером пятен на камне из Сапфирового каньона. В отличие от сложного процесса отбора образцов Perseverance, автор Николас Хайнц обнаружил булыжник чисто случайно.
Он был в отпуске в Седоне, когда увидел этот трещинноватый камень, который выглядел совершенно непримечательным среди местных красноватых камней. Тем не менее Николас положил его в рюкзак и затем принес на работу, чтобы осмотреть. Седона — город в штате Аризона, который славится галереями современного искусства и близостью Большого каньона и национального парка Ред Рок — скалистой области, уникальный ландшафт которой схож с марсианским.
Целью исследования было выяснить, способен ли O-PTIR дифференцировать первичный материал породы и позднейшие включения. Ученые с удовлетворением обнаружили, что метод работает и чрезвычайно эффективен благодаря высокому пространственному разрешению. Более того, он оказался самым быстрым для исследования образцов с неоднородной поверхностной структурой.
Каждый спектр можно получить за считанные минуты, что позволяет ученым использовать чувствительную технику для более детального изучения областей, потенциально содержащие органические вещества.
Николас Хайнц надеется, что эта методика пригодится для анализа материала, доставляемого с Луны, Марса, астероидов или любых других инопланетных поверхностей каменистой природы.
Возможности метода O-PTIR, разработанного командой JPL NASA, уже использовались в других миссиях: в 2024 году они помогли подтвердить стерильность аппарата Europa Clipper (миссии по изучению спутника Юпитера) перед его запуском осенью 12024 года.
Хайнц заявил, что продемонстрированные дополнительные преимущества O-PTIR в области, связанной с образцами Марса и геологией в более широком смысле, они наладили плотный контакт с научной группой NASA по исследованию Марса. В ближайшее время коллаборация протестирует ископаемые микроводоросли фораминифоры, которые обычно используются в качестве аналогов марсианских образцов при испытаниях марсоходов.
Подробнее о том, кто такие фораминифоры и чем они примечательны, читайте в материале Hi-Tech Mail.
