Mars Exploration Rover Opportunity/Spirit

 Opportunity Traverse Map
(Sol 2063)

© NASA

Marsjańskie łaziki (MER – Mars Exploration Rover-B, -A) Opportunity i Spirit to bezzałogowe amerykańskie pojazdy-łaziki, których celem jest badanie powierzchni Marsa. Łazik Opportunity wylądował na Marsie 25 stycznia 2004 roku, prowadzi on badania geologiczne skalistego rejonu Meridiani Planum. W rejonie tym występują duże złoża hematytu, co by świadczyło o występowaniu w przeszłości na tym terenie wody. Łazik Spirit wylądował 4 stycznia 2004 roku w kraterze Gusev, w którym mogło kiedyś występować płytkie jezioro^[1].

  Zostały one wyposażone w zestawy kamer (panoramiczną z bardzo bogatym zbiorem filtrów – 13 sztuk, od zakresu widzialnego do bliskiej podczerwieni; nawigacyjną; kamery do obserwacji terenu przed i za łazikiem oraz w kamerę do obserwacji mikroskopowych) oraz miniaturowy zestaw przyrządów do analiz skał i gruntu, m.in. mini-TES (miniature Thermal Emission Spectrometer) – miniaturowy spektrometr podczerwieni. Na specjalnym wysięgniku umieszczono: MI (Microscopic Imager) – kamerę do zdjęć mikroskopowych; APXS (Alpha Particle X-ray spectrometer) – rentgenowski spektrometr cząstek alfa pozwalający badać skład pierwiastkowy próbek; spektrometr Mössbauera MB (Mössbauer spectrometr) do analizy faz mineralnych bogatych w żelazo. Ważnym i ciekawym narzędziem jest RAT (Rock Abrasion Tool) (szczur! ) – jak nazwa wskazuje służy do usuwania z powierzchni skał zanieczyszczeń i zwietrzelin. Łaziki mają również magnesy (podstawowe narzędzie poszukiwacza meteorytów ) do pobierania magnetycznych cząstek pyłu i skał.

  Niestety oba łaziki nie zostały przystosowane do szukania i badania meteorytów. Znajdowane okazy są badane „przy okazji” badań geologicznych.

Trasa łazika Opportunity – Sol 2412;   trasa łazika Spirit – Sol 2208.

Chronologia działań łazika Opportunity – MER-B;   chronologia działań łazika Spirit – MER-A.

Źródła (sources): Wikipedia Opportunity  •  Wikipedia Spirit  •  JPL – Latest Opportunity & Spirit Update  •  JPL NASA – Landing Sites  • 

Heat Shield Rock meteorite (Meridiani Planum, MBD)

Heat Shield Rock

© NASA (photos: 1 | 2 | 3 | 4 | 5)

Heat Shield Rock, meteoryt żelazny. 6 stycznia 2005 roku (Sol 349f) łazik Opportunity badał wnętrze krateru Endurance, a następnie na polecenie z Ziemi obfotografowywał szczątki osłony termicznej pozostałej po lądowaniu próbnika. Na przesłanych fotografiach dostrzeżono dziwny obiekt przypominający meteoryt (łazik zbliżył się do niego 12 stycznia). Po bezpośrednich badaniach zidentyfikowano go jako meteoryt żelazny – pierwszy meteoryt znaleziony na Marsie!

  Maksymalny rozmiar meteorytu 31 cm. Przeprowadzono jego kompleksowe badania. Analizy wykonane spektrometrem rentgenowskim (APXS) określiły skład meteorytu na 93% żelaza i 7% niklu oraz ~300 ppm germanu i <100 ppm galu (Ge i Ga to pierwiastki śladowe stosowane w klasyfikacji meteorytów żelaznych). Skład ten wskazuje na oktaedryt typu IAB complex, a stosunek Fe/Ni odpowiada kamacytowi [minerals]. Na oczyszczonej (przyrządem RAT!) i na „nie czyszczonej” powierzchni spektrometr Mössbauerowski wykrył około 5% żelaza Fe³⁺ (94% żelaza jest w fazie metalicznej), co by świadczyło o istnieniu utlenionej warstwy powstałej prawdopodobnie podczas przelotu meteorytu przez marsjańską atmosferę. Czyżby była to skorupa obtopieniowa!?. Na zdjęciach widać też na nim ładne regmaglipty.

  W Meteoritical Bulletin Database meteoryt ten jest zarejestrowany pod nazwą Meridiani Planum [MBD] i jest to jedyny do tej pory zatwierdzony meteoryt NA Marsie.

Źródła (sources): Wikipedia Heat Shield Roc  •  NASA – 11 Jan 2005, 19 Jan 2005, Sol 349f  •  APOD 21 Jan 2005  •  [MBD] Meridiani Planum  • 

Allan Hills & Zhong Shan meteorite

Allan Hills (right) i Zhong Shan (left)

© NASA (photos: 1 | 2)

Allan Hills i Zhong Shan, meteoryty żelazne(?). Łazik Spirit w czerwcu 2006 (Sol 872†) roku sfotografował dwa obiekty przypominające meteoryty. Jednemu nadano nazwę Allan Hills (na fotografii obok ten po prawej). Tak nazywa się pole meteorytowe na Antarktydzie, gdzie znaleziono m.in. słynny meteoryt marsjański ALH84001, w którym dopatrzono się skamieniałych bakterii!

Źródła (sources): NASA – 10-Jul-2006, Sol 872p  • 

Block Island meteorite

Block Island

© NASA (photos: 1 | 2 | 3)

Block Island, meteoryt żelazny (28 Jul 2009). Meteoryt ten został znaleziony przez marsjański łazik Opportunity pod koniec lipca 2009 roku (Sol 1959f). Po blisko czterech latach i przebyciu ponad 5 kilometrów, po minięciu pięknego (!) krateru Victoria i dalszej drodze na południe w kierunku krateru Endeavour, w polu widzenia kamer łazika znalazł się obiekt wyglądający jak meteoryt. Bezpośrednie badania wykazały, że jest to meteoryt żelazny podobny do Heat Shield Rock. Ma on blisko 60 cm długości i jest do tej pory największym znalezionym na Marsie meteorytem. Na zdjęciach makro powierzchni tego meteorytu (Sol 1963m, Sol 1965m) widać trójkątny wzór przypominający figury Widmänstattena.

Źródła (sources): Wikipedia Block Island  •  NASA – 31 Jul 2009, 06 Aug 2009, 10 Aug 2009, Sol 1959f, Sol 1961f, Sol 1961p, Sol 1963m  •  picasaweb – Mars Opportunity  •  JPL Photojournal Block Island  •  APOD 13 Aug 2009  • 

Shelter Island meteorite

Shelter Island

© NASA (photos: 1 | 2 | 3 | 4 | 5)

Shelter Island, meteoryt żelazny. Niedługo po odkryciu przez łazik Opportunity meteorytu Block Island i przebyciu około 700 metrów (łazik podążał w kierunku zachodnim), w 2022† dniu misji (Sol 2022n) 1 października 2009 roku na obrazach z kamery nawigacyjnej Opportunity zaobserwowano kolejny obiekt meteorytopodobny. W wyniku bezpośrednich badań (8 października) okazał się on również meteorytem żelaznym. Okaz ma 47 cm długości.

Źródła (sources): NASA – 02 Oct 2009, Sol 2022n, Sol 2022p  •  www.newmars.com  • 

Mackinac Island meteorite

Mackinac Island

© NASA (photos: 1 | 2)

Mackinac Island, meteoryt. W 2034 dniu misji (Sol 2034p), 12 dni od ostatnio znalezionego meteorytu Shelter Island, łazik Opportunity natrafia na kolejny meteorytowy obiekt, odległy o 64 metry w kierunku północno-zachodnim. Nie przeprowadzono jednak bezpośrednich badań, obiekt zostaje tylko dokładnie obfotografowany.

Źródła (sources): NASA – Sol 2034p, Sol 2036  • 

Oileán Ruaidh (Red Island) meteorite

Oileán Ruaidh (Red Island)

© NASA (photos: 1 | 2 | 3)

Oileán Ruaidh (Red Island), meteoryt żelazny. Po zbadaniu meteorytu Mackinac Island łazik Opportunity kontynuował swoją wędrówkę po powierzchni Marsa. Początkowo podążał dalej na zachód, następnie na południe. Po drodze badał krater Concepcion oraz przejeżdżał w okolicy podwójnego krateru San Antonio. Dalej trasa prowadziła w kierunku wschodnim w stronę krateru Endeavour. Pod koniec września 2010 roku podczas 2363† dnia misji (Sol 2363n) Opportunity natrafił na następny meteoryt, który otrzymał nazwę Oileán Ruaidh (Red Island). Bezpośrednie badania (21 września) identyfikują obiekt jako meteoryt żelazny.

Źródła (sources): Wikipedia Oileán Ruaidh  •  NASA – 21-Sep-2010, 29-Sep-2010, 05-Oct-2010, Sol 2363n, Sol 2367n, Sol 2371p  • 

Ireland meteorite(?)

Ireland

© NASA (photos: 1 | 2)

Ireland, meteoryt(?). Na zdjęciach w odległości 25 metrów od meteorytu Oileán Ruaidh dostrzeżono obiekt, który wygląda jak meteoryt. Nie zdecydowano się na jego badanie, sporządzono jednak dokumentację fotograficzną.

Źródła (sources): NASA – Sol 2374n, Sol 2374p  • 

Inne obiekty podejrzewane o meteorytową naturę – „Barberton Group”

Barberton

© NASA (1 | 2)

 

Santa Catarina

© NASA (1 | 2)

 

Santorini

© NASA (1 | 2 | 3)

 

Kasos

© NASA (1 | 2)

Łazik Opportunity badał jeszcze inne obiekty, które są podejrzewane o meteorytową naturę [Schröder].

Barberton – zespół badawczy Opportunity badał mały 3 centymetrowy kamyk (żwir) znaleziony w 121 dniu misji (Sol 121m, Sol 122m, Sol 123p) na krawędzi krateru Endurance i nieoficjalnie nazwany Barberton. Ze względu na małe rozmiary okazu nie zastosowano czyszczenia przyrządem RAT .

Santa Catarina – kamień badany pomiędzy 1034 i 1055 dniem misji (Sol 1045m, Sol 1055p) znaleziony na krawędzi krateru Victoria (krater o niebywałej urodzie!). Jest to brekcjowana skała ~14x11 cm zbudowana z kilkunastu nieregularnych klastów widocznych na obrazach z MI. Tu również jej kształt nie pozwolił zastosować RAT-a .

Santorini – kolejnym obiektem meteorytopodobnym badanym przez Opportunity pomiędzy 1713 i 1749 dobą misji (Sol 1713p, Sol 1747m, Sol 1748p) był nieregularny kamień o rozmiarach 6 na 8 cm nazwany Santorini. Znaleziono go 800 m na południe od krateru Victoria . Górna powierzchnia kamienia ma lustrzany połysk. Być może jest to wynik „wypolerowania” przez wiatr. Tak jak u Santa Catarina widać brekcjowatą budowę, u Santorini tak wyraźnie jej nie widać, ale możliwe, że jest to pojedynczy klast. Jego skład chemiczny i mineralogiczny jest bardzo podobny do Barberton i Santa Catarina. Analiza mössbauerowska wskazuje na dominację oliwinu i piroksenu. W widmie MB widać utlenione żelazo, troilit i małe ilości kamacytu. RAT-a również nie zastosowano .

Kasos – obiekt znaleziony 3 km na południe od krateru Victoria, badany był pomiędzy 1884 i 1890 dniem misji (Sol 1884p, Sol 1886m). Jest to kamień o lustrzanym połysku i ma rozmiary 7x6 cm. Na obrazach z MI widoczne są ziarna/klasty. Przyrządu RAT nie użyto, gdyż powierzchnia kamienia była względnie mało zapylona .

Trasa Opportunity z zaznaczonymi miejscami znalezienia meteorytów – Opportunity Traverse Map (Sol 2063).

Wszystkie te obiekty mają bardzo dużą zawartość niklu (największą jaką do tej pory zmierzyły w innych skałach łaziki, oczywiście z wyłączeniem znalezionych meteorytów żelaznych). Również dużą zawartość Mg i Cr oraz małą Al, K i Ti. Wysoka zawartość Ni w połączeniu z metalicznym żelazem w postaci kamacytu i troilit sugeruje ich meteorytowe pochodzenie. Ich skład i budowa wskazują na mezosyderyty. To względnie rzadka grupa meteorytów (stanowią ~1% wszystkich spadków), wysunięto więc hipotezę [Schröder], że meteoryty te pochodzą z jednego spadku – „Barberton Group”. Barberton, najmniejszy z nich, został znaleziony na wale krateru Endurance, około 7 km na północ od krateru Victoria. Santa Catarina na zboczu nazwanym Cabo Anonimo w północno-zachodniej części wału krateru Victoria. Natomiast Santorini i Kasos odpowiednio około 800 metrów i 3 km na południe od krateru Victoria. Możliwe więc, że są to fragmenty ciała, które utworzyło krater Victoria (!), a Opportunity przejeżdżał przez pole spadku. Aby to potwierdzić wymagane są dalsze badania.

  W swojej najnowszej publikacji Schröder idzie dalej. Frakcja krzemianowa znalezionych meteorytów wykazuje duże podobieństwo składu do howardytów i diogenitów. Jednak duża zawartość metalu czyni je bardziej podobnymi do mezosyderytów (ale w mezosyderytach pirokseny przeważają nad oliwinami, a w „Barberton Group” jest przewaga oliwinu). Możliwe, że mamy tu do czynienia z „rozszerzeniem” grupy HED lub z nową grupą meteorytów nie mającą swoich odpowiedników w znaleziskach na Ziemi!

Źródła (sources): [Schröder+ 2009]  •  [Schröder+ 2010]  •  LPI – Opportunity Rover Track at Victoria Crater  • 

Do listopada 2010 roku (Opportunity Sol 2412, Spirit Sol 2208) znaleziono na powierzchni Marsa 8 meteorytów żelaznych (6 przez Opportunity i 2 przez Spirita) i 4 meteoryty innego typu. Rozmiar każdego z meteorytów (na takie wyglądają także te nie zbadane bezpośrednio) nie przekracza 60 cm.

Czas Curiosity

Iron meteorite (Sol 1577)

© NASA (RAW images)

Łazik Opportunity jeszcze (styczeń 2017) funkcjonuje, natomiast Spirit zakończyły już swoją misję. W sierpniu 2012 roku na powierzchni Marsa wylądował kolejny łazik Curiosity. On również ma na swoim koncie odkrycie meteorytu żelaznego. Dwumetrowy Lebeanon (Liban) został odkryty w maju 2014 roku.

  Na początku 2017 roku, 12 stycznia (Sol 1577) łazik sfotografował kolejny meteoryt żelazny.

Źródła (sources): NASA – Curiosity  •  Lebeanon  •  Sol 1577

Przypisy

†  Sol ### – numer dnia misji na Marsie, w dniach marsjańskich. Jedna doba marsjańska trwa 24 godziny 39 minut 35.3 sekundy ziemskie.

[1]  W maju 2009 roku łazik Spirit utknął na łasze piasku (nazwanej Troy) i pomimo wielu podejmowanych prób uwolnienia nie udało się już go oswobodzić.
22 marca 2010 roku łazik Spirit zapadł w stan hibernacji – nadeszła marsjańska zima i nisko położone na niebie Słońce nie dostarcza dostatecznej ilości energii dla jego akumulatorów. Do listopada 2010 roku podejmowano wiele prób nawiązania łączności z łazikiem. Niestety nie odpowiada. Jest bardzo prawdopodobne, że po pokonaniu 7.7305 km misja Spirit dobiegła końca . Nie odkryje on już wiecej nowych meteorytów;  JPL NASA Spirit status  •  [meteorite-list]  •  [The Cornell Daily Sun].

[2]  Bardzo ciekawą propozycję zmiany terminologii dotyczącej nazywania meteorytów spadłych na powierzchnie innych niż Ziemia ciał przedstawił Przemysław Drzewiecki w swoim artykule w kwartalniku METEORYT 2/2011. Proponuje on takie obiekty nazywać intrudoryty (ang. intrudorite). W Meteoritical Bulletin są dwa intrudoryty z Księżyca i jeden z Marsa.

Źródła (sources)

LPI – Mars Exploration Rover Mission  •  JPL NASA – Mars Exploration Rovers  •  picasaweb – Mars Opportunity  •  PSRD – Meteorites Found on Mars  •  Meteoritical Bulletin Database – Mars Meteorites  • 
Wikipedia – Block Island, Bounce Rock, Endeavour crater, Endurance crater, Geology of Mars, Gusev crater, Heat Shield Rock, Oileán Ruaidh, Opportunity, Spirit, Rocks on Mars, Victoria crater  • 
Mars meteorite – geology.com  •  kosmonauta.net – Łazik Opportunity: przegląd meteorytów marsjańskich  •  ZETO Częstochowa – misje marsjańskie  •