Na saite Astrometriya Astronomicheskie instrumenty Astronomicheskoe obrazovanie Astrofizika Istoriya astronomii Kosmonavtika, issledovanie kosmosa Lyubitel'skaya astronomiya Planety i Solnechnaya sistema Solnce

Pervye dannye "Marsianskoi Odissei" - gruntovyi led
6.03.2002 14:07 | scientific.ru

Apparat NASA "Odissei", zapushennyi v aprele proshlogo goda, o chem my soobshali v novosti za 07.04.01, priletel k Marsu v oktyabre, zatem vyhodil na konechnuyu orbitu s pomosh'yu aerotormozheniya i, nakonec, stal vydavat' nauchnye rezul'taty. Glavnyi rezul'tat na nastoyashii moment - obnaruzhenie znachitel'nogo kolichestva vody (l'da) v verhnih sloyah grunta na vysokih shirotah yuzhnogo polushariya Marsa.

O pervom pryamom nablyudenii priznakov vodyanogo l'da v verhnih sloyah marsianskogo grunta soobshaetsya v press-relize NASA ot 1 marta. Press-reliz, kak i bol'shinstvo press-relizov NASA, napisan ploho i ne soderzhit konkretnyh dannyh. Odnako, est' normal'noe opisanie metodiki i rezul'tatov "Announcement of Initial Science Findings", napisannoe uchastnikami eksperimenta.

Priznaki bol'shih kolichestv gruntovogo l'da byli polucheny nezavisimo s pomosh'yu treh instrumentov: Gamma-detektora, Neitronnogo spektrometra i Detektora neitronov vysokih energii. Metodika sostoit v sleduyushem.

Poverhnost' Marsa obluchaetsya kosmicheskimi chasticami vysokih energii, kotorye, vzaimodeistvuya v grunte, dayut kaskady vtorichnyh chastic. Znachitel'nuyu chast' vtorichnyh chastic sostavlyayut neitrony srednih energii (desyatki MeV i vyshe) i dal'neishaya sud'ba etih neitronov zavisit ot sostava grunta. Neitrony uspevayut mnogo raz rasseyat'sya na yadrah veshestva grunta prezhde chem vyletyat naruzhu libo poglotyatsya. V suhom grunte vse yadra (kislorod, kremnii, uglerod, zhelezo i t.p.) gorazdo tyazhelee neitrona i pri rasseyanii na nih on teryaet malo energii. Pri nalichii vody est' eshe i vodorod, kotoryi yavlyaetsya ochen' effektivnym zamedlitelem neitronov (pri stolknovenii neitrona s protonom iz-za primernogo ravenstva mass v srednem peredaetsya poryadka poloviny energii pri kazhdom stolknovenii). Poetomu prisutstvie vodoroda v grunte skazyvaetsya na spektre vyletayushih neitronov: chem bol'she vody, tem men'she bystryh i promezhutochnyh neitronov i tem bol'she teplovyh. Dalee, zamedlivshiesya teplovye neitrony mogut zahvatyvat'sya protonami (yadrami vodoroda) s obrazovaniem yader deiteriya. Pri etom ispuskayutsya gamma kvanty s fiksirovannoi energiei 2.22 MeV, registriruyushiesya Gamma-detektorom Odisseya. Bystrye i promezhutochnye (nadteplovye) neitrony registrirovalis' Detektorom neitronov vysokih energii i Neitronnym spektrometrom sootvetstvenno.

Ris. 1

Na ris. 1 pokazan spektr gamma-kvantov, na kotorom viden chetkii pik ot reakcii zahvata neitronov vodorodom. K sozhaleniyu, ne ukazan masshtab po osyam - pik, kak skazano vyshe, dolzhen prihoditsya na 2.22 MeV. Asimmetrichnaya forma pika svyazana s komptonovskim rasseyaniem gamma-kvantov v detektore pri kotorom foton mozhet vyletet', ostaviv v detektore lish' chast' svoei energii. Na vysokih shirotah (yuzhnee 60 gradusov) pik zahvata gorazdo vyshe chem dlya umerennyh shirot, chto govorit o tom, chto led sosredotochen preimushestvenno na vysokih shirotah v sootvetstvii s rezul'tatami teoreticheskih ocenok, sdelannyh zadolgo do poleta Odisseya.

Ris. 2

Ta zhe kartina podtverzhdaetsya rezul'tatami izmerenii potokov bystryh i nadteplovyh neitronov (ris. 2 i 3 sootvetstvenno). Potok neitronov, izmerennyi pri raznyh koordinatah Odisseya, pokazan cvetom, nalozhennym na kartu Marsa: krasnyi cvet - mnogo bystryh neitronov (malo vody), sinii cvet - malo neitronov (mnogo vody). Cvetovaya shkala tempa scheta neitronov privedena na risunkah. Vidna dovol'no chetkaya granica rasprostraneniya podzemnogo l'da v raione 60-oi paralleli.

Ris. 3

Takim obrazom, prisutstvie l'da podtverzhdayutsya tremya nezavisimymi metodami izmereniya. Avtory eksperimenta poka ne mogut skazat', kakova imenno koncentraciya gruntovogo l'da, utverzhdaetsya lish' chto ona znachitel'na, po krainei mere neskol'ko procentov. Metod pozvolyaet chuvstvovat' led na glubine do metrov (glubina diffuzii neitronov). Malaya koncentraciya zaregistrirovannoi vody na umerennyh shirotah ob'yasnyaetsya ispareniem pripoverhnostnogo l'da za schet bolee vysokih temperatur (chto ne isklyuchaet zapasov bolee glubokogo l'da). Oblast' pripolyarnogo gruntovogo l'da gorazdo bol'she razmerov ostatochnoi (letnei) yuzhnoi polyarnoi shapki. Poslednyaya tozhe soderzhit vodyanoi led, no v smesi s suhim l'dom - tverdoi uglekislotoi.

Avtory eksperimenta obeshayut v techenie neskol'kih mesyacev sdelat' bolee tochnye ocenki, predstavit' dannye drugim specialistam i opublikovat' rezul'taty. Sbor dannyh, kotoryi pozvolit sostavit' detal'nuyu kartu marsianskogo gruntovogo l'da, prodlitsya okolo dvuh let.

B.Shtern

Publikacii s klyuchevymi slovami: Mars - Mars Odissei 2001 Publikacii so slovami: Mars - Mars Odissei 2001
Sm. takzhe: Ten' marsianskogo robota Mesto posadki "Ares-3" Ten' povrezhdennoi lopasti vinta "Indzhen'yuiti" Marsianskii pylevoi smerch prohodit mimo Mars s vysoty v pyat' metrov Ul'trafioletovyi Mars ot apparata MAVEN Indzhen'yuiti: stereofotografiya Vse publikacii na tu zhe temu >>