Pristanišče na Marsu InSight zazna droben nagib tal, ki ga povzroči tranzit lune Phobos

Fobos zasenčuje sonce, kot ga vidi NASA

Fobos zasenčuje sonce, kot ga je 20. avgusta 2013 videl Nasin rover Curiosity. (Zasluge za sliko: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems/Texas A&M Univ.)



Nasin pristajalnik InSight Mars lahko zazna skoraj neopazen nagib, ki ga povzroči luna na planetu Phobos, ki prehaja pred soncem, so ugotovili znanstveniki.

Meritve lahko znanstvenikom pomagajo ugotoviti številna eklektična dejstva o Marsu in Fobos , še posebej, če InSight ostaja pri delu, ki presega dveletno primarno poslanstvo, ki mu zmanjka jeseni. Nova raziskava je samo vrsta znanosti, ki ni bila na dnevnem redu InSight, je pa nepričakovan bonus, odkrit v podatkih.





'To je povsem srečno opazovanje,' je za Space.com povedal Simon Stähler, vodilni avtor nove raziskave in seizmolog na ETH Zürich v Švici. 'To bi lahko že načrtovali, a tega nikoli nismo storili. Toda zdaj smo ga našli. '

Povezano: Mars InSight na fotografijah: NASA -ina misija raziskati jedro Rdečega planeta



Fobos je večji od obeh Marsovske lune in kroži bližje Rdečemu planetu. Pravzaprav vse bližje: Mars vleče Luno s svojim gravitacijskim vlečenjem in nekega dne bo Phobos trčil na njegov planet. Toda zaenkrat Phobos preprosto vsak dan po Marsovem svetu trikrat kroži po svetu.

Ta tempo pomeni za Phobos veliko priložnosti, da pride med sonce in katero koli točko na Marsu, kot se imenuje ravnica Elysium Planitia kjer se je InSight dotaknil novembra 2018. Toda šele v začetku letošnjega leta so se znanstveniki odločili preveriti, ali je pristanek med tranzitom, ki se zgodi nekajkrat na leto, opazil kaj čudnega, je dejal Stähler.



'Na žalost v času prejšnjih mrkov nihče ni pomislil, da bi to pogledal neposredno, zato smo pustili, da so podatki ležali skoraj eno leto,' je dejal. Ko pa sta se s sodelavci ozrla na te podatke, sta ugotovila, da se zdi situacija zapletena.

'Našli smo nekaj ne povsem prepričljivih signalov,' je dejal. 'A vseeno, to nam je dalo idejo, na kaj moramo gledati pri prihajajočem mrku', ki se bo zgodil 24. aprila. še posebej obetaven tranzit : pojavil bi se tik pred poldnevom, zato bi bilo treba blokirati veliko sončne svetlobe, Fobos pa bi bolj neposredno prečkal sončni disk. Vse skupaj je povedalo, da so znanstveniki pričakovali 30 -odstotni potop svetlobe, ki bo dosegel pristanišče, kar je šestkrat večja razlika v zatemnitvi nekaterih prejšnjih tranzitov.

Povezano: Marsove lune: Neverjetne fotografije Phobosa in Deimosa

24. april je prišel in odšel na Mars, raziskovalci pa so preverili, ali so instrumenti InSight -a kaj registrirali - in so.

Kamera pristajalca ne more dovolj povečati, da bi fotografirala tranzit Phobosa, vendar ni presenetljivo, da so sončne celice InSight opazile, da je sončna svetloba do njih prišla. Bolj nenavadno je, da sta seizmometer in magnetometer misije opazila tudi razliko.

Vprašanje je bilo zakaj.

Stähler je dejal, da sta s sodelavci upala, da bo tranzit povzročil iste vrste dramatičnih pojavov, kot jih sončni mrki lahko povzročijo na Zemlji, kot so na primer veliki atmosferski odzivi na hlad hladne nenadne sence. Morda je celo znižanje temperature sprožilo nizkotlačni sistem, ki je nekoliko dvignil površino Marsa in pojasnil rezultate seizmometra.

Ko pa so raziskovalci natančneje pogledali, se je ta razlaga izkazala za propad. Če bi bil v igri večji atmosferski pojav, bi morali raziskovalci ujeti njegove stranske učinke v času skoraj pogrešanih časov, ko bi se pojavil Fobos, ki bi prehajal sonce, gledano z bližnje lokacije na Marsu, vendar se je soncu približal le s pogleda InSight.

Povezano: Ta slika je z Marsa. Verjetno ni tisto, kar mislite.

Fotografija podjetja InSight

Fotografija seizmometra InSight, kot je prikazana 24. aprila 2020, na dan in kmalu po tranzitu Phobosa.(Zasluga za sliko: NASA/JPL-Caltech)

Znanstveniki so skrivnost razrešili zahvaljujoč presenetljivim paralelom s podatki seizmometra, zbranimi na Observatorij Črni gozd v Nemčiji. V zadnjih 50 letih, globoko v opuščenem rudniku srebra in kobalta, je vrsta instrumentov za geoznanost, vključno s seizmometri, ki so še posebej dobro zaščiteni pred motnjami.

Stählerjev kolega Rudolf Widmer-Schnidrig dela z observatorijem in podatki InSighta so se mu zdeli čudno znani. Nekoč je pustil prižgano luč v bližini seizmometra, le da je samodejni časovnik izklopil luč čez noč - toda nekaj metrov stran je seizmometer zabeležil spremembo.

'Videl je malo klopa, rahlo nagib, podobno tistemu, kar smo videli na Marsu,' je dejal Stähler. Tako se je Widmer-Schnidrig dogovoril, da bo globoko v rudniku ponovil trik s stikalom za luči, tokrat namenoma. In signali so se ujemali, kar kaže, da lahko posebej dobro izolirani občutljivi seizmometri, kot sta InSight in tisti v Črnem gozdu, resnično zaznajo majhen nagib v tleh, ki ga povzroči svetloba, ki postane temna, in spremljajoč hladilni učinek.

Nagib je manjši od majhnega.

'Če si predstavljate, da ste imeli 1-metrsko mizo in eno stran mize dvignete za en atomski premer, je to nekako tako,' je dejal Stähler o nagnjenem seizmometru InSight. 'To je res majhen, majhen signal.' Se je pa registriralo.

Znanstveniki so na koncu ugotovili, da je signal magnetometra odraz nenadnega upada moči, ki teče skozi sončne celice med tranzitom.

Sprva je bilo spoznanje razočaranje. 'Ti rezultati so bili nekoliko razočarani, ker smo upali, da bo to kakšen velik planetarni pojav, ki ga vidimo tukaj,' je dejal Stähler. 'Toda oba učinka sta se pri pristajalcu izkazala za precej lokalna.'

Kljub pomanjkanju velikega pojava podatkov je Stähler dejal, da bodo podatki InSighta o tranzitih zelo koristni. Ker magnetometer zbira podatke v zelo kratkih časovnih presledkih, bodo podatki InSighta znanstvenikom omogočili, da zelo natančno določijo čas prehoda Fobosa in natančneje kot kdaj koli prej zabeležijo lokacijo lune.

Fobosova lokacija potrebuje spremljanje zaradi tega počasnega plazenja proti Marsu, ki ga upravlja raztegljivost plašča planeta. InSight -ova tranzitna opazovanja še niso le najbolj natančna, ampak temeljijo tudi na desetletjih meritev.

'To imamo prva opažanja iz vikinške dobe, najnovejša pa so zdaj InSight,' je dejal Stähler. 'V bistvu imamo približno 40 let opazovanja, kako se Phobos upočasnjuje.' Medtem ko te meritve ne bodo nujno premaknile igle na sodni dan Fobosa, bi lahko znanstvenikom dale najboljši pogled na Marsov plašč.

Toda kljub nedavnemu uspehu se lahko dnevi opazovanja tranzita družbe InSight kmalu končajo. Misija je bila prvotno predvidena za dve leti od pristanka novembra 2018, NASA pa se še ni odločila o njenem podaljšanju.

Stähler meni, da se podoben pojav lahko pojavi med tranziti in mrki na drugih planetarnih telesih. Zdi se, da seizmometri na Zemlji ne morejo sprejeti signala, ker se mrki tukaj pojavljajo tako postopoma. Vendar vidi potencial zlasti za Saturnovo luno Titan - in NASA vključuje seizmometer na svojem poslanstvu kačjih pastirjev na prav ta svet.

'Na koncu lahko v bistvu ponovite opazovanje in vidite, koliko Titan Zemlja se deformira, kadar Saturn tam blokira sonce, «je dejal Stähler, čeprav bo zaradi lunine debele atmosfere učinek še manjši kot na Marsu. 'Kljub temu se veselim ponovitve.'

Raziskava je opisana v papir objavljeno 4. avgusta v reviji Geophysical Research Letters.

Pošljite e -pošto Meghan Bartels na mbartels@space.com ali ji sledite na Twitterju @meghanbartels. Sledi nam na Twitterju @Spacedotcom in na Facebooku.