Curiosity meet op slimme wijze de dichtheid van het gesteente waarover het rijdt

Af en toe lees je artikelen waaruit weer eens blijkt hoe vindingrijk sommige wetenschappers zijn. Neem nou dit onderzoek naar de dichtheid van gesteente in de Gale krater. Curiosity heeft een scala aan instrumenten aan boord, maar je kunt er niet de dichtheid mee meten van het gesteente waarover de rover rijdt. Of toch wel? Want Curiosity heeft ook een aantal accelerometers aan boord. Accelerometers heb je ook in je mobiel, maar die van Curiosity zijn veel nauwkeuriger. Ze zijn nodig om te weten onder welke hoek de rover rijdt, zodat de software kan ingrijpen als het voertuig gevaarlijk begint te hellen.

Technici krijgen die accelerometer gegevens doorgezonden, ook als de rover stil staat. En dan wordt het interessant. Want de accelerometers zijn zo gevoelig dat ze kleine afwijkingen als gevolg van de plaatselijke zwaartekracht kunnen meten. Een team van wetenschappers besloot daarom 5 jaar aan accelerometer gegevens te onderzoeken.

curiosity-gravity-figure-2.jpg
Als Curiosity verder van het centrum van Mars raakt (bijv. door een heuvel te bestijgen), wordt de zwaartekracht iets minder. De grijze lijn laat zien dat deze minder afnam dan verwacht werd (de stippellijn).

Wat blijkt: de dichtheid van het gesteente blijkt veel minder te zijn dan gedacht: 1680 kilogram per kubieke meter in plaats van 2810. Dit wijst erop dat het gesteente poreuzer is dan gedacht. Dit leert ons iets over de geschiedenis van de Gale krater. Men dacht dat er, toen er water in de krater stond (4 miljard jaar geleden), veel meer sediment opgestapeld was. Misschien is de krater toen niet volledig met water gevuld.

https://asunow.asu.edu/20190131-discoveries-mars-rover-curiosity-makes-first-gravity-measuring-traverse-red-planet

Belangrijke vondsten dankzij Cassini’s laatste banen rond Saturnus.

Eerder berichtten we al dat de ringen van Saturnus (geologisch gezien) nog niet zo oud zijn, zo’n 100 miljoen jaar. Dat was een belangrijke bevinding, want daar waren wetenschappers het niet over eens. Sommigen meenden dat de ringen ontstaan waren tijdens het ontstaan van het zonnestelsel. De ringen zouden dan overgebleven puin zijn. Maar anderen dachten dat de ringen veel jonger waren. Dat ze ontstaan waren uit een ingevangen Kuipergordel object of van een komeet.

Het blijkt dat Cassini’s gewaagde 22 banen tussen de planeet en de ringen niet voor niets is geweest. Radio telescopen op Aarde hebben Cassini met grote precisie kunnen volgen (tot een fractie van een millimeter per seconde!). Zo kon de zwaartekracht van Saturnus en de ringen bepaald worden en daarmee ook het gewicht van de ringen. Men komt uit op 40 procent van de massa van de maan Mimas, een 246 km grote maan. Die maan heeft een 2000 keer kleinere massa dan onze maan. Het gaat dus om relatief weinig. Het helpt wetenschappers om tot de conclusie te komen dat de ringen vrij nieuw zijn. Misschien zelfs slechts 10 miljoen jaar oud.

Maar dat was niet het enige. In de gegevens van Cassini’s positie zat afwijking ten opzichte van de modellen van de planeet en zijn ringen. Die konden ze niet verklaren. Tot ze zich bedachten dat de wolken in de atmosfeer van Saturnus niet zo licht en luchtig zijn als de Aardse wolken. Het bleek dat rond de evenaar wolken met grote massa “stromen” tot 9000 kilometer diep. De diepere laag van de atmosfeer doet er zelfs 4% langer over om om Saturnus’ as te draaien.

En ook dat was nog niet alles: men heeft ook kunnen achterhalen dat de kern van Saturnus bestaat uit een kern van 15 tot 18 keer de massa van de Aarde. Dit alles had men nooit kunnen achterhalen zonder die laatste banen van Cassini, zo dicht langs de planeet.

Bronnen:

https://phys.org/news/2019-01-saturn-hasnt.html

http://science.sciencemag.org/content/early/2019/01/16/science.aat2965