LPSC 2013 Day 1

Eccomi per la copertura della Lunar and Planetary Science Conference, 44esima edizione (qualche info in píu dalla wiki e dal sito della conferenza ).

Queste sono all’incirca note che mi hanno colpito dalle presentazioni che ho seguito, non pretende di essere una esaustiva  spiegazione degli argomenti trattati. Ho riportato il titolo e l’autore della presentazione tra parentesi quadre, linkati all’abstract dell’intervento per chi fosse curioso e volesse approfondire.

Qui potete trovare la lista degli interventi che intendo seguire durante questa settimana

Questa parte verte principalmente sul rover MSL (sito ufficiale).

Alcuni colleghi hanno confermato la mia impressione che le presentazioni siano state troppo specifiche, quindi se non vi sembra chiaro il quadro generale del rover MSL non siete i soli!

Percorso di MSL
Percorso di MSL

[ Mars Science Laboratory: first 100 sols of geologic and geochemical exloration from Bradbury landing to Glenelg, J. P. Grotzinger, et. al. ]

Cominciamo subito con una grande sala ben affollata col Project Scientist di MSL, John Grotzinger, che ci parla dei primi 100 Sol di esplorazione di MSL da Bradbury a Glenelg.

L’antico ambiente abitabile nella Yellowknife Bay (vedere anche questo articolo del National Geographic ) aveva probabilmente queste caratteristiche:

– pH neutro

– bassa salinitá

– redox variabili

– carbonati presenti probabilmente in forma a bassa cristallinitá o come organici degradati.

Il nodo é che ci troviamo in un ambiente che era molto umido, di tipo fluviale/lacustre, dove sono presenti i sedimenti “nodulari” tipici marziani giá osservati da Opportunity.

[ Origin and Evolution of the Peace Vallis Fan…, M. C. Palucis, et. al.]

Ora si discute della serie di canali a monte, da cui proviene il materiale fluviale in cui si trova MSL.

La conservazione dei canali suggerisce che la zona non é stata seppellito e poi riesumata in seguito, ma é rimasta esposta, e quindi si é probabilmente formata dopo la formazione del Monte Sharp.

Per stimare la topografia si é utilizzato un Modello DTM dai dati HiRise con risoluzione verticale di 1 mt. Risulta che il volume di materiale eroso é circa 0.41 Km cubici ed é stato scavato fino fino a ~35–40 metri di profonditá.

Analisi topografiche dettagliate mostrano un canale unico sovaimposto a Bradbury che raggiunge la posizione di MSL.

La tecnica del crater counting per la datazione dei suoli non mostra grandi differenze di età (non dimenticare che i crateri piccoli vengo erosi più facilmente in ogni caso, cancellando la loro presenza), anche se i canali sono sovraimposti su precedenti depositi.

Sembra improbabile che il fluido sia stato depositato tramite precipitazioni, l’ipotesi più probabile sembra essere neve e successivo scioglimento.

[Curiosity’s Mastcam Images Reveal Conglomerate Outcrops with Water-Transported…, R. M. E. Williams, et. al.]

Immagini di affioramenti dal Remote Micro-Imager (RMI) indicano una matrice vetrosa, un letto di sassolini slegati inclusi in arenaria, simili a conglomerati fluviali sulla terra.

Stratificazioni lineari indicano la presenza di flussi liquidi relativamente veloci.

Le dimensioni dei grani seguono all’incirca una distribuzione normale, in media tra 5 e 10 mm e con rotondità tra 0.42–0.44. Pathfinder osservo al massimo 0.04, un ordine di grandezza inferiore.

La velocità del flusso liquido può essere stimata all’incirca 0.2 – 0.75 m/s, anche se questi sono valori minimi, il flusso può avere superato questi valori di molto.

Questa é la prima conferma al di fuora della Terra dell’esistenza di conglomerati sedimentari!

[Chemcam Analysis of Conglomerates at Bradbury Site, Mars, N. Mangold, et. al.]

Qui si parla di Cannoni Laser!! Durata media del fascio 3–10ns e circa 1/2 mm di dimensioni del target.

Sono stati trovate deviazioni dal materiale di riferimento presente a bordo (basalti), principalmente Mg più basso e concentrazioni inusualmente alte di Si , K, Na.

Questie composizioni sono consistenti con alte concentrazioni di feldspati.

Inoltre:

– alte concentrazioni di H, che conferma la presenza possibile di materiali idrati

– profili in concentrazione in profonditá mostrano una fase arricchita in Fe-Ti-Cr, interpretata come matrice che cementa i ciottoli.

[Sedimentary Facies and Bedform Analysis Observed from the…, L. A. Edgar, et. al.]

Straficazioni “incrociate”, analogi terrestri provengono da depositi di depositi sabbiosi a scale diverse che si muovo in diverse direzioni. In particolare grandi dune che migrano verso SE e piccole dune che migrano in media in direzioni diverse.

Il materiale varia in dimensioni da sabbia a ciottoli .

Gli indizi puntano verso deposti fluviali

Evidence di flussi nellunitá Shaler
Evidence di passati flussi liquidi nell’unitá Shaler

[Using Outcrop Exposures on the Road to Yellowknife…, K. M. Stack, et. al.]

3 modelli diversi, basati su diverse stratificazioni ad altezze variabili, ognuno con sue implicazioni sull’evoluzione temporale ed estensione dei depositi. A questo punto della missione non é possibile distinguere tra i diversi modelli stratigrafici.

[Clay and Sulfate-Cemented Sandstones in Gale Crater:…, R. E. Milliken, et. al.]

Nell’area ci sono almeno 2 e 3 locazioni che mostrano presenza di materiali argillosi (fillosilicati per essere precisi). SI piotizza che questi materiali siano di origine autigenetica

Minerali presenti in Gale crater da dati orbitali CRISM
Minerali presenti in Gale crater da dati orbitali CRISM

[The Volcanic Origin of a Region of Intercrater…, B. W. Denevi, et. al.]

Nella divisione della superficie di Mercurio dai dati della camera fatta da Denevi (in questo articolo da Science) sono presenti le pianure inter-crateri (Intercrater plains). Questa unitá occorre tra gruppi di grandi crateri e possiede un’alta densità di crateri minori, di probabile origine secondaria (cioè prodotti dai resti di impatti dei crateri maggiori, detti primari).

Unitá superficiali di Mercurio, le Intercrater plains in nero.

Le Intercrater plains sono più craterizzate delle pianure mercuriane, ma meno degli altopiani marziani. Questo suggerisce che sono più giovani delle più antiche superfici lunari e che sono state prodotte da un ampio resurfacing che ha rimosso la popolazione di crateri con diametro minore di 40 km.

L’età stimata é di circa 4 Miliardi di anni, coeva con la fase di bombardamento pesante da meteoriti nel sistema solare.

Lo specifico meccanismo di resurfacing é ancora dibattuto, ma potrebbe aver incluso ejecta fluidi da eventi di formazione di antichi bacini o eruzioni vulcaniche effusive.

In questo lavoro viene presentato l’evidenza per l’origine vulcanica, supportata dai dati della camera di MESSENGER (MDIS), di una larga regione intercrater plains che ha sepolto un preesistente bacino da impatto largo all’incirca quanto Caloris (1500 km) centrata ~18°N, 20°E . Questa zona é simili ai cripto-mari lunari.

[Experimental Constraints on the Density and Compressibility of…, K. E. Vander Kaaden, et. al.]

North Volcanic Plain (NVP), sono molto meno craterizzate della superficie di mercurio (quindi più giovani) e coprono circa il 6% della superficie planetaria, paragonabile a tutti gli USA.

[Map Projection Web Service for PDS Images, T. M. Hare, et. al.]

Map Projection Web Service (POW) serve a cercare a trasformare dati non calibrati in Planetary Data System (PDS)

in immaginiini proiettate pronte per l’analisi scientifica.

Esempio funzionante: sito di PILOT con esempio di selezione dati.

Disponibile per le missioni supportate da ISIS3, principalmente Marte da diverse missioni. In dettaglio:

  • Mercurio (139,227 images)
  • Venere (7,135 images)
  • Terra (17,161 images)
  • Luna (1,803,498 images)
  • Marte (1,255,741 images)
    • Deimos (244 images)
    • Phobos (444 images)
  • Giove (85,490 images)
  • Saturn0 (332,929 images)
  • Urano (5,021 images)
  • Nettuno (5,588 images)

Anche la camera MDIS (NAC & WAC) di MESSENGER é supportata.

Varie modalità di selezione dei parametri per le osservazioni.

Differenti strumenti devono essere selezionati singolarmente, per non mixare differenti risoluzioni.

Applica le proiezioni richieste tramite routine esistenti di ISIS3 su richiesta dell’utente per poter importare le immagini direttamente in vari programmi di analisi scientifica

Fondamentalmente interfaccia web per ISIS3.

[Advances in SPICE Support of Planetary Science, C. H. Acton Jr.]

Lo Spacecraft, Planet, Instrument, Camera-matrix, Events (SPICE) e lo standard di internazionale di fatto per determinare condizioni geometriche e parametri come altitudine, angoli di illuminazione e copertura geografica di strumenti scientifici a bordo di sonde robotiche.

Novitá mostrate:

  • Nuovo sub-system Geometry Finder per ricerca quando una data geometria si verifica.
  • Shape model ad alta fedeltà, dopo venti anni di ellissoidi triassiali al massimo!!
  • Digital elevation model
  • Interfaccia WEB per SPICE per richieste, calcolate al Jet Propulsione Laboratory e visualizzazione dei risultati.

UPDATE

MSL: Rocknest special session

Sessione divertente, speaker con battuta facile :-D

[Mars Hand Lens Imager (MAHLI) Efforts and Observations…, K. S. Edgett, et. al.]

Segni dello Scoop nella sabbia presso Rocknest
Segni dello Scoop nella sabbia presso ‘Rocknest’

Prima che le ruote di Curiosity e lo “scoop” distruggessero la sabbia di Rocknest, il deposito è stato inattivo in termini di recente processi eolici, la crosta di circa 0.5 cm cementata ne attestano l’inattivitá.

La superficie molto “cursty”, dopo aver scavato hanno comparato immagini delle particelle che circondano lo scavo e la scena rimane praticamente immutata, la particelle rimangono nelle stesse posizioni.

La sabbia comprende sia frammenti litici e cristalli che sferule e ellissoidi di lucentezza vitrea; questi ultimi potrebbero essere risultati di impatto gocce di fuso vulcanico.

[Morphological and Chemical Characteristics of Sediment in the…, W. Goetz, et. al.]

Capire se le banda chiara che vedono dopo aver scavato la superficie siano indigene o create dal processo di perforazione.

Propendono per origine pre-scavo.

Analisi di composizione dentro lo scavo di Fe/Si vs Al/Si in punti allineati, gradiente di composizione muovendosi nella buca (cambia profondità essenzialmente).

La banda chiare é molto più mafica del resto dei punti analizzati (alto Fe,Mg a basso in Al).

  • Gradiente in grandezza particella > deposizione tardiva di grani grandi?
  • Gradiente in colore > ?
  • Gradiente in composizione: banda chiara piú mafica del resto > modifica dell’ambiente durante la deposizione dello strato, trasposto dopo deposizione

[Mineralogy and Elemental Composition of Wind Drift Soil…, D. F. Blake, et. al.]

Filmato del campione di sabbia raccolto nel “cucchiaio” e scosso, il materiale si muove in maniera molto più fluida di qualsiasi material che abbiano analizzato.

La camera di analisi non può essere shackerata abbastanza piano, quindi hanno provato a muovere le camere di analisi vicine che hanno prodotto vibrazioni abbastanza piccole nella camera attiva.

L’analisi di diffrazione di raggi X ha quindi rivelato 27% di materiale amorfo.

Analisi SAM dei gas rilasciati include H2O, CO2 , O2 e SO2

Comparazione di immagini 2D di diffrazione di raggi X tra Rocknest e John Klein rivela presenza di smectite (argille – fillosilicati) in quest’ultimo.

Analisi preliminari rilevano > 40% plagioclasi (feldspati di potassio)

 Minerals at Rocknest and John Klein This side-by-side comparison shows the X-ray diffraction patterns of two different samples collected from the Martian surface by NASAs Curiosity rover. These images, made from data obtained by Curiositys Chemistry and Mineralogy instrument (CheMin), show the patterns obtained from a drift of windblown dust and sand called Rocknest and from a powdered rock sample drilled from the John Klein bedrock. link
Minerals at ‘Rocknest’ and ‘John Klein’ This side-by-side comparison shows the X-ray diffraction patterns of two different samples collected from the Martian surface by NASA’s Curiosity rover. These images, made from data obtained by Curiosity’s Chemistry and Mineralogy instrument (CheMin), show the patterns obtained from a drift of windblown dust and sand called “Rocknest” and from a powdered rock sample drilled from the “John Klein” bedrock. link

[First X-Ray Diffraction Results from Mars Science Laboratory:…, D. L. Bish, et. al.]

CheMin, spiegazione strumento

Design: sparano raggi X attraverso il campione e raccolgono su un CCD i raggi diffratti, che disegnano una figura caratteristica degli atomi colpiti (legato all’energia dei raggi che vengono usati).

Analizzano il pattern osservato comparandolo con un pattern teorico calcolato, modificando la composizione teorica fino ad avere un perfetto match.

Geometry of the CheMin XRD/XRF instrument. a) (left) overall geometry of CheMin; b) (above right) XRD 2θ plot obtained by summing diffracted photons from the characteristic line of the X-ray source (colored magenta in Figure 1a); c) (below right) X-ray fluorescence spectrum obtained by summing all of the X-ray photons detected by the CCD (XRF photons from the sample shown schematically in green and red in Figure 1a)
Geometry of the CheMin XRD/XRF instrument. a) (left) overall geometry of CheMin; b) (above right) XRD 2θ plot obtained by summing diffracted photons from the characteristic line of the X-ray source (colored magenta in Figure 1a); c) (below right) X-ray fluorescence spectrum obtained by summing all of the X-ray photons detected by the CCD (XRF photons from the sample shown schematically in green and red in Figure 1a)

Possono calcolare anche le dimensioni della cella cristallina per quasi tutti i cristalli che hanno analizzato con errore di pochi Angstrom (1 Å = 1 decimo di miliardesimo di metro). É un eccellente indicatore del tipo di minerale che stiamo osservando, quando la composizione é stata trovata.

Risultati :

  • No perclorati idrati
  • no fillosilicati
  • no Fe-,Ca-, Mg-solfati idrati
  • non possono escludere pirosseni, olivina e plagio
  • Limite inferiore circa 1–2%
  • L’unica fase idrata sembra essere nella componente amorfa

I primi dati XRD da un altro pianeta rivelano una mineralogia molto simile alla terra in luoghi come i fianchi del vulcano Mauna Kea, Hawaii.

É anche notevole che la componente cristalline é molto simile alla mineralogia normata di basalti prevista da Gusev ed é anche qualitativamente simile alla a meteoriti basaltiche marziane.

Questi dati costituiscono un’importate confronto a terra per analizzare la composizione del suolo marziano.

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