Новый метод дистанционного зондирования позволит сфокусировать внимание на ключевом минерале планеты
Ученые-планетологи из Университета Брауна разработали новый метод дистанционного зондирования для изучения оливина, минерала, который может помочь ученым понять раннюю эволюцию Луны, Марса и других планетных тел.
«Считается, что оливин является основным компонентом недр каменистых планет», - сказал Кристофер Кремер, доктор философии. кандидат Университета Брауна и ведущий автор новой статьи с описанием работы. «Это основная составляющая мантии Земли, и она была обнаружена на поверхности Луны и Марса в вулканических отложениях или в ударных кратерах, поднимающих материал из недр».
Кремер говорит, что современные методы дистанционного зондирования позволяют обнаружить оливин с орбиты, но ученые хотели бы делать больше, чем просто определять его. Они хотели бы больше узнать о его химическом составе. Все оливины содержат кремний и кислород, но некоторые из них богаты железом, а другие - магнием.
«Состав говорит нам кое-что об окружающей среде, в которой образовались минералы, особенно о температуре», - сказал Кремер. «Более высокие температуры во время формирования дают больше магния, в то время как более низкие температуры дают больше железа. Возможность выделить эти составы может кое-что сказать нам о том, как внутренности этих планетных тел эволюционировали с момента их образования».
Чтобы узнать, есть ли способ увидеть эту композицию, используя дистанционное зондирование Кремер работал с коричневыми профессорами Карле Питерсом и Джеком Мастардом, а также с огромным количеством данных из экспериментальной лаборатории отражения Кека /НАСА (RELAB), расположенной в Брауне.
Один из методов исследования горных пород на других планетах - это спектроскопия. Определенные элементы или соединения в различной степени отражают или поглощают световые волны разной длины. Глядя на спектры света, которые отражают горные породы, ученые могут понять, какие соединения присутствуют. RELAB производит высокоточные спектральные измерения образцов, состав которых уже определен другими лабораторными методами. Таким образом, лаборатория предоставляет достоверную информацию для интерпретации спектральных измерений, сделанных космическими кораблями, наблюдающими за другими планетными телами.
Изучая данные из образцов оливина, исследованных на протяжении многих лет в RELAB, Кремер обнаружил что-то интересное, скрывающееся в небольшом диапазоне длин волн, на который не обращают внимания спектроскопы, которые летают на орбитальных космических кораблях.
«В последние несколько десятилетий наблюдается большой интерес к ближней инфракрасной спектроскопии и средней инфракрасной спектроскопии», - сказал Кремер. «Но есть небольшой диапазон длин волн между этими двумя, который не учитывается, и это те длины волн, на которые я смотрел».
Кремер обнаружил, что эти длины волн, диапазон от 4 до 8 микрон, могут предсказать количество магния или железа в образце оливина с точностью примерно до 10% от фактического содержания. Это намного лучше, чем можно сделать, если игнорировать эти длины волн.
«С теми инструментами, которые у нас есть сейчас, мы могли бы сказать, может быть, у нас есть немного этого или немного того», - сказал Мастард. «Но с этим мы действительно можем поставить цифру, что является большим шагом вперед».
Исследователи надеются, что это исследование, опубликованное в Письма о геофизических исследованиях , может дать толчок к созданию и запуску спектрометра, который улавливает эти длины волн, на которые раньше не обращали внимания. По словам Кремера, такой инструмент может принести немедленные дивиденды в понимании природы отложений оливина на поверхности Луны.
«Образцы оливина, привезенные во время программы Apollo, которые мы смогли изучить здесь, на Земле, сильно различаются по магнию Составу », - сказал Кремер. «Но мы не знаем, как эти различные составы распределяются на самой Луне, потому что мы не можем увидеть эти составы спектроскопически. Вот здесь и пригодится эта новая техника. Если бы мы могли выяснить закономерность распределения этих отложений, это могло бы рассказать нам кое-что о ранней эволюции Луны ».
Есть потенциал и для других открытий. Базирующийся на самолетах телескоп SOFIA - один из немногих инструментов, не относящихся к лабораторным, которые могут смотреть в этом забытом диапазоне частот. Недавнее обнаружение инструментом молекулы воды в освещенных солнцем лунных поверхностях использовали эти частоты.
«Это делает идею космических спектрометров, которые могут видеть этот диапазон, гораздо более привлекательной как для воды, так и для каменистых материалов, таких как Оливин », - сказал Кремер.
Похожие новости
Ученые-планетологи из Университета Брауна разработали новый метод дистанционного зондирования для изучения оливина, минерала, который может помочь ученым понять раннюю эволюцию Луны, Марса и других планетных тел.
«Считается, что оливин является основным компонентом недр каменистых планет», - сказал Кристофер Кремер, доктор философии. кандидат Университета Брауна и ведущий автор новой статьи с описанием работы. «Это основная составляющая мантии Земли, и она была обнаружена на поверхности Луны и Марса в вулканических отложениях или в ударных кратерах, поднимающих материал из недр».
Кремер говорит, что современные методы дистанционного зондирования позволяют обнаружить оливин с орбиты, но ученые хотели бы делать больше, чем просто определять его. Они хотели бы больше узнать о его химическом составе. Все оливины содержат кремний и кислород, но некоторые из них богаты железом, а другие - магнием.
«Состав говорит нам кое-что об окружающей среде, в которой образовались минералы, особенно о температуре», - сказал Кремер. «Более высокие температуры во время формирования дают больше магния, в то время как более низкие температуры дают больше железа. Возможность выделить эти составы может кое-что сказать нам о том, как внутренности этих планетных тел эволюционировали с момента их образования».
Чтобы узнать, есть ли способ увидеть эту композицию, используя дистанционное зондирование Кремер работал с коричневыми профессорами Карле Питерсом и Джеком Мастардом, а также с огромным количеством данных из экспериментальной лаборатории отражения Кека /НАСА (RELAB), расположенной в Брауне.
Один из методов исследования горных пород на других планетах - это спектроскопия. Определенные элементы или соединения в различной степени отражают или поглощают световые волны разной длины. Глядя на спектры света, которые отражают горные породы, ученые могут понять, какие соединения присутствуют. RELAB производит высокоточные спектральные измерения образцов, состав которых уже определен другими лабораторными методами. Таким образом, лаборатория предоставляет достоверную информацию для интерпретации спектральных измерений, сделанных космическими кораблями, наблюдающими за другими планетными телами.
Изучая данные из образцов оливина, исследованных на протяжении многих лет в RELAB, Кремер обнаружил что-то интересное, скрывающееся в небольшом диапазоне длин волн, на который не обращают внимания спектроскопы, которые летают на орбитальных космических кораблях.
«В последние несколько десятилетий наблюдается большой интерес к ближней инфракрасной спектроскопии и средней инфракрасной спектроскопии», - сказал Кремер. «Но есть небольшой диапазон длин волн между этими двумя, который не учитывается, и это те длины волн, на которые я смотрел».
Кремер обнаружил, что эти длины волн, диапазон от 4 до 8 микрон, могут предсказать количество магния или железа в образце оливина с точностью примерно до 10% от фактического содержания. Это намного лучше, чем можно сделать, если игнорировать эти длины волн.
«С теми инструментами, которые у нас есть сейчас, мы могли бы сказать, может быть, у нас есть немного этого или немного того», - сказал Мастард. «Но с этим мы действительно можем поставить цифру, что является большим шагом вперед».
Исследователи надеются, что это исследование, опубликованное в Письма о геофизических исследованиях , может дать толчок к созданию и запуску спектрометра, который улавливает эти длины волн, на которые раньше не обращали внимания. По словам Кремера, такой инструмент может принести немедленные дивиденды в понимании природы отложений оливина на поверхности Луны.
«Образцы оливина, привезенные во время программы Apollo, которые мы смогли изучить здесь, на Земле, сильно различаются по магнию Составу », - сказал Кремер. «Но мы не знаем, как эти различные составы распределяются на самой Луне, потому что мы не можем увидеть эти составы спектроскопически. Вот здесь и пригодится эта новая техника. Если бы мы могли выяснить закономерность распределения этих отложений, это могло бы рассказать нам кое-что о ранней эволюции Луны ».
Есть потенциал и для других открытий. Базирующийся на самолетах телескоп SOFIA - один из немногих инструментов, не относящихся к лабораторным, которые могут смотреть в этом забытом диапазоне частот. Недавнее обнаружение инструментом молекулы воды в освещенных солнцем лунных поверхностях использовали эти частоты.
«Это делает идею космических спектрометров, которые могут видеть этот диапазон, гораздо более привлекательной как для воды, так и для каменистых материалов, таких как Оливин », - сказал Кремер.
Марсоход НАСА Perseverance находится на полпути к Марсу
Все о космосе
Данные Юноны указывают на то, что «спрайты» или «эльфы» резвятся в атмосфере Юпитера
Все о космосе
Геологи моделируют почвенные условия, чтобы помочь выращивать растения на Марсе
Все о космосе
Изображение: Космические эндотелиальные клетки человека
Все о космосе
Метеорит «Огненный шар» содержит нетронутые внеземные органические соединения
Все о космосе
Вода на Луне: исследования раскрывают ее тип и изобилие, что расширяет планы исследований
Все о космосе
Луна богаче водой, чем когда-то думали
Все о космосе
НАСА начнет деликатную укладку образцов астероида OSIRIS-REx
Все о космосе
Tupperware стреляет по звездам с помощью устройства, предназначенного для выращивания овощей в космосе
Все о космосе
SpaceX начинает развертывание Интернета Starlink, надеясь, что это профинансирует полеты на Марс
Все о космосе
| « Сентябрь 2023 » | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
| 1 | 2 | 3 | ||||
| 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | |