Un truco del remoto rover Curiosity acaba de ayudar a desentrañar un misterio marciano

La curiosidad fue enviada al Planeta Rojo para buscar vida. Hasta que los investigadores de la Tierra alteraron su interior y le hicieron detectar bigotes de gravedad marcianos.

Mientras que un rover marciano, Opportunity, ha muerto, su primo más joven Curiosity acaba de resolver un misterio. Midió pequeños cambios en la gravedad del Planeta Rojo, lo que permitió a su equipo de misión de regreso a casa en la NASA comprender cómo se formó una enorme montaña de 3.4 millas de altura explorada por el rover.

La respuesta a esto puede parecer intrascendente: probablemente se formó a medida que la arena y los sedimentos arrastrados por el viento se depositaban cada vez más alto. Pero lo más interesante es cómo el rover realmente midió los pequeños cambios en la gravedad que se entrelazan a través de la montaña para obtener esa respuesta, cuando ninguno de sus instrumentos científicos fue diseñado para medir algo así.

Curiosity aterrizó en Marte el 5 de agosto de 2012, aterrizó en el cráter Gale y comenzó a cavar, para ver si nuestro vecino planetario más cercano es o podría haber sido el hogar de vida microbiana.

«Curiosity se concibió como una misión de geología de superficie en lugar de una misión de geofísica subterránea», dijo Kevin Lewis, profesor asistente de ciencias terrestres y planetarias en la Universidad Johns Hopkins y miembro del equipo de la misión Curiosity. También es el autor principal del estudio gravitacional, publicado en Science. El rover nunca fue diseñado para mirar profundamente debajo de las rocas oxidadas debajo de las ruedas, agrega.

Como parte de su misión, Curiosity ha escalado Aeolis Mons, extraoficialmente conocido como Monte Sharp en honor a un famoso investigador marciano fallecido, desde 2014. Las rocas sedimentarias de Marte, incluidas las de Aeolis Mons, contienen información detallada sobre el clima del planeta, al igual que yo hacer en la Tierra.

Sin embargo, a diferencia de Marte, la Tierra tiene tectónica de placas activa. Con su capacidad para romper placas y consumir otras en las zonas de subducción, gran parte del antiguo registro sedimentario de la Tierra queda aniquilado. Los mismos procesos simplemente no ocurren en Marte. Esto convierte a Aeolis Mons en un registro extremadamente antiguo del entorno perdido hace mucho tiempo en Marte, que no se parece a nada en nuestro mundo. Es «un libro de historia incomparable», dice Lewis, esperando ser explorado.

Comprender cómo se formó ha ocupado las mentes de muchos geocientíficos y ha provocado muchos debates. Desde hace algún tiempo, se han establecido dos hipótesis principales. Una idea era que se trataba de una montaña que se construyó desde la base del cráter Gale con polvo arrastrado por el viento; otra fue que una vez fue enterrada por sedimentos, que luego se erosionaron, dejando la montaña sola.

Una forma de entender esto sería echar un vistazo a su estructura interna, pero Curiosity no parecía ser capaz de hacer eso. Un gravímetro, un instrumento que analiza pequeños cambios en el campo gravitacional local para determinar la distribución de masa allí, habría sido perfecto. Sin embargo, como explica Fred Calef, un científico de información geoespacial de Curiosity que no participó en el estudio, tal herramienta «no debería haber sido considerada una herramienta de misión primaria» cuando se hicieron estas llamadas.

Curiosity también está equipado con acelerómetros. Al igual que los que se encuentran en los teléfonos inteligentes, miden los cambios de movimiento y permiten que el rover sepa qué tan rápido se está moviendo y en qué dirección.

La gravedad provoca la aceleración de la masa, por lo que los acelerómetros también pueden medir los cambios gravitacionales. «Puede descargar una aplicación de teléfono que puede medir la gravedad», dice Lewis. «No es lo suficientemente bueno para hacer ciencia en su mayor parte», pero aún así te dará una lectura.

Lewis pensó en eso un día y tuvo un momento de bombilla. ¿Por qué no, pensó, aplicar la misma lógica a los acelerómetros Curiosity? Serendipit, uno de los colegas de Lewis, ya había manejado el software de estos instrumentos en el rover remoto. Durante algún tiempo, lo usó para detectar cambios en la orientación de la pequeña nave cuando no se movía, del tipo creado por cambios en el entorno.

Después de otras rondas de calibración, Curiosity estaba preparado para detectar fluctuaciones gravitacionales cuando estaba parado. A medida que ascendía más y más, la señal gravitacional de la montaña se hacía cada vez más notoria y las complejidades de su estructura se volvían obvias.

Los medidores de gravedad en la Tierra son hasta mil veces más precisos que los acelerómetros Curiosity modificados, pero aún eran lo suficientemente buenos como para revelar que Aeolis Mons estaba lleno de pequeños agujeros, como una rebanada de queso suizo y tenía una densidad bastante baja. . Esto indica que nunca fue enterrado significativamente por sedimentos, lo que habría aplastado estos agujeros existentes.

El descubrimiento es consistente con el trabajo anterior, dice Lewis, cuando el taladro Curiosity penetró fácilmente los sedimentos en sus pendientes, lo que sugiere una estructura débil, quizás porosa. Hasta ahora, con todos los datos tomados en cuenta, parece que la parte inferior de la montaña ha crecido como capas colocadas en un ambiente de lago húmedo en el cráter Gale. Luego, después de una transición climática, todo se secó y la montaña continuó elevándose a medida que volaban los sedimentos arrastrados por el viento.

A pesar de la falta de herramientas apropiadas, Calef dice que esta investigación realmente muestra cuán ingeniosos son los científicos de rover para «extraer nueva ciencia de todas las fuentes posibles».

El rover continúa subiendo más alto, recolectando más datos y refinando sus anzuelos de pesca gravitacionales, por lo que con el tiempo la estructura de la montaña se fijará más claramente.

El comienzo de resolver el misterio de Aeolis Mons es interesante en sí mismo, pero el hecho de que Curiosity sea capaz de hacerlo gracias a un truco desde 34 millones de millas de distancia parece un logro notable. «Este es uno de los estudios más divertidos que he realizado como científico», dice Lewis.

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