Et nattehimmelbilde tatt av Mars InSight landerens Instrument Context Camera 28. januar 2020.
(Bilde: © NASA / JPL-Caltech)
Det er noen skyhatching på neste nivå: Forskere bruker bilder tatt av NASAs InSight lander å se etter meteorer på Mars.
Fra et blikk på de resulterende bildene virker søket greit: Utallige streker fyller himmelen. Men myser litt, og historien viser seg å være mer kviksotisk. Bildene viser for det meste spøkelser, det usynlige synliggjort og det synlige druknet ut midt i illusjonene.
Faktisk, hvis du var på Mars mens stjernene steg, ville du se en helt annen verden enn den som vises på nattebilder strålte hjem av InSights kameraer. "I det vesentlige, i bildene vi har så langt, er det veldig lite innhold som du faktisk vil se med øynene dine," sa Mark Lemmon, en forsker ved Space Science Institute som leder det meteoraktive prosjektet, til Space.com.
Bildene kommer fra en enhet som heter Instrument Context Camera, en av to som ligger på InSight-lander. Kameraet ble inkludert for å hjelpe forskere til å forstå nabolaget der romskipet satte inn sine to hovedinstrumenter.
Og et av instrumentene, seismometeret, er årsaken til meteorsøket. Dette instrumentet er innstilt på å føle gysende bølger som reiser gjennom Mars; forskere kan deretter analysere disse dataene for å forstå den indre strukturen og aktiviteten til den røde planeten.
Disse bølgene kunne gytes av marsquakes, den Mars-ekvivalent med jordskjelv. Men de kan også oppstå når meteoritter smeller inn på planetens overflate. Derfor forskernes interesse for meteorer: En beregning av hvor ofte slike innvirkninger oppstår på Mars vil hjelpe forskere å tolke seismometerets data.
Denne innsatsen markerer ikke første gang forskere har sett etter meteorer i den Martiske himmel. NASAs Spirit Rover, som streifet over den røde planeten fra 2004 til 2010, tilbrakte sommeren 2005 på skyvåk. Denne muligheten kom takket være været, som fjernet så mye støv fra Spirit's solcellepaneler at de overproduserte energi, og skapte en dusør som til slutt ble en byrde.
"Det var den reneste [tiden] rover tilbrakte på Mars," sa Lemmon. "I løpet av den sommeren var det så mye solkraft at de måtte prøve å bruke den om natten, for selv om de bare dumpet den, brukte den energien på dagen til å varme opp roveren for mye."
Så, Ånd tilbrakte noen netter skyhviler, men forskere oppdaget aldri en meteor i disse dataene. Med tanke på omfanget av observasjoner samlet, er det ganske avgjørende: Det kan bety at færre meteorer ankommer Mars enn forskerne forventet, eller at teamet rett og slett hadde uflaks.
InSight, som kom i november 2018, tok oppgaven opp som et lite prioritert prosjekt. De første bildene kom fra landerens Instrument Deployment Camera, som er festet til armen på roveren og kan pekes på bestemte steder. Men i flere måneder har kameraet hatt mer presserende bekymringer enn stjerneskudd. InSights andre viktige vitenskapelige instrument, en varmesonde med kallenavnet føflekken, har vært plagsom. Føflekken er ment å grave seg selv omtrent 5 meter under overflaten, og måler varmetransport i den bergiske bergarten som den gjør.
Føflekken har imidlertid gått sakte. Generelt sett sonde har slitt med å få trekkraft i berget. Instrumentet har til og med spratt en del ut av graven ved noen få anledninger. Vansker som føflekken står overfor, betyr at instrumentdistribusjonskameraet har fokusert på å gi ingeniører visuelt bevis på hva som skjer med sonden og redningsforsøk. Det er ikke tid til å stirre.
Så forskerne som lette etter meteorer rekrutterte instrumentkontekstkameraet i stedet. Som kameraten ble dette kameraet til overs fra Curiosity rover, basert på design fra 1999, og deretter oppgradert til å se i farger. (NASAs neste Mars-roversom lanseres i sommer, vil bære helt nye kameraer, inkludert zoomobjektiver og videomuligheter.)
Men i motsetning til instrumentdistribusjonskameraet, er instrumentkontekstkameraet sittende på plass, og det er utstyrt med et fiskeøye-objektiv som forvrenger synet. Det er ikke en naturlig skywatcher, for å si det mildt. "Det har fordelen at det er et større synsfelt, så vi ser omtrent en tredjedel av horisonten," sa Lemmon. "Det har den store ulempen at den ikke ser veldig høyt opp på himmelen. Selvfølgelig, hvis du var her på jorden og lette etter meteorer, ville du ikke fokusert på horisonten. "
Dagsdagsbilder fra kameraet gjør sine stjerneskikkende utfordringer tydelige: Mars selv fyller det meste av kameraets synsfelt. Til tross for nattebildens tilsynelatende ensartethet, tar bakken det meste av Instrument Context Camera-utsikten, uten stjerner å se. Bare en buet skyhimmel gjenstår over den røde klippen som skal fylles med stjerner etter solnedgang.
Så langt, selv om Lemmon sjekker hvert bilde for meteorer, har InSights bilder dukket opp tomme. "Det er en følelse av at det er noe demoraliserende," sa Lemmon for å skanne hvert bilde etter potensielle meteorer som aldri er der.
Han sa at forskere vet hvordan slike gjenstander burde se ut. meteorer ville følge en buet sti som sett av fishye-linsen. Bortsett fra det, sa Lemmon, burde meteorer på Mars se mer eller mindre ut som de gjør her på jorden. "Du har en rekke ting, fra bare en lys strek over himmelen til en ekte ildkule," sa han. Den karbondioksidrike atmosfæren kan gi en meteor en oransje glød, men Lemmon sa at han ikke er sikker på at InSights kameraer kunne oppdage det fargeskiftet.
Men de fleste pinpicks av lys i InSight-bildene kommer fra et helt annet himmelsk fenomen: kosmiske stråler, fragmenter av atomer som bryr seg over hele universet i alle retninger. I motsetning til bakkenes fotgjengerstjerner og meteorer, er kosmiske stråler veldig vanskelige å fotografere fra Jorden. Atmosfæren vår blokkerer mange slike partikler fra å komme til overflaten. Et heldig kamera på jorden som er innstilt til å ta et langt eksponeringsbilde, kan fange en kosmisk stråle her eller der.
Men Mars har ikke jordens atmosfære for å bade bort kosmiske stråler, og etterlater den røde planeten som grunn til å være vertskap for en kosmisk stråledetektor, sa Justin Maki, en billedforsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i California. Det er det som hvert lyspunkt under den usynlige kurven i horisonten i Instrument Context Kameraets nattbilder er fingeravtrykket til en kosmisk stråle. "Universet er liksom opptatt med kosmiske stråler, "Sa Maki." Du tenker ikke på dem mye, fordi de stort sett bare passerer gjennom deg eller passerer gjennom miljøet. "
Selv om de ikke vil påvirke InSights andre data, kan de kosmiske strålebildene gi forskernes nysgjerrighet rundt disse partiklene, spesielt deres frekvens på Mars. Lengden på en strek taler til typen partikkel involvert - lengre striper er typisk høyeenergi-protoner eller muoner, sa Lemmon - og vinkelen som den kosmiske strålen beveger seg på. "Noen av disse kommer fra solen. Noen av dem, vi vet ikke hvor de kommer fra," sa Maki. (Fargene på skjermen gjenspeiler bare hvilken farge på sensor den kosmiske strålen skjedde.)
InSights nattbilder fanger til og med skyggene av kosmiske stråler. Det skyldes at kameraet for hver 5-minutters eksponering også tar et øyeblikkelig synspunkt for å trekke fra hovedbildet, som et slags kalibreringsbilde, sa Maki. Hvis en kosmisk stråle treffer under det øyeblikkelige bildet, men ikke under hovedbildet, er resultatet et mørkt sted, som markerer skyggen for hvor en kosmisk stråle vil vises i det øyeblikkelige bildet.
Men de uhyggelige meteoravisende bildene vil ikke fortsette å strømme tilbake fra Mars. Tiden går ut for å skaffe bilder fra Instrument Context Camera, sier Lemmon, fordi den beryktede Mars-støvstorm-sesongen vil snart begynne med å fjerne horisonten. "I løpet av et par uker tror jeg ikke at vi klarer å se en lys stjerne så lavt på himmelen," sa Lemmon.
De vil fortsatt se de kosmiske strålene, selvfølgelig. Men de har sett mange av dem.
- Mars InSight i bilder: NASAs oppdrag å undersøke kjernen av den røde planeten
- Reise til sentrum av Red Planet: NASAs InSight lander for å avsløre hemmelighetene inne i Mars
- Robot 'føflekken' på Mars begynner å grave seg inn i Red Planet denne uken
