Łazik Spirit od 16 lat stoi martwy w marsjańskim pyle, ale dane przesłane przez niego na Ziemię wcale nie przestały pracować. Z szumu wyłoniły się minerały wskazujące, iż woda mogła zmieniać zwykły grunt na rozległym obszarze Marsa.
Spirit wylądował w kraterze Gusev w styczniu 2004 r. Miał działać przez 90 marsjańskich dni, ale przetrwał ponad 6 lat. W tym czasie przejechał niemal 8 km i badał skały, pył oraz luźny grunt dzięki zestawu instrumentów umieszczonych na korpusie i robotycznym ramieniu. Jednym z nich był miniaturowy spektrometr Mössbauera MIMOS II. Urządzenie bombardowało próbkę promieniowaniem gamma i mierzyło reakcję atomów żelaza. Na podstawie charakterystycznego widma naukowcy mogli rozpoznać minerały zawierające ten pierwiastek.
Problem polegał jednak na tym, iż Spirit miał ograniczoną ilość energii, pamięci i czasu. Każdy instrument chciał dostać swoją część dnia, a łazik musiał jeszcze jechać, fotografować otoczenie i przesyłać dane na Ziemię. Część pomiarów spektrometru trwała zaledwie od 30 minut do 2 godzin.
Tak krótki zapis wystarczał jednak do znalezienia dominujących składników. Słabe sygnały minerałów stanowiących niewielką część próbki ginęły jednak w szumie. Sytuację pogarszało starzenie się radioaktywnego źródła używanego przez instrument. Z każdym rokiem pracowało ono słabiej.
Naukowiec Paulo de Souza wrócił teraz do pomiarów wykonanych na 32 fragmentach nienaruszonego gruntu. Zamiast analizować każde miejsce osobno, połączył wyniki z ponad 2 tys. marsjańskich dni. Powstało widmo odpowiadające pomiarowi trwającemu łącznie około 150 godzin, czyli ponad 6 ziemskich dni. Sygnał stał się wystarczająco wyraźny, aby zobaczyć to, co wcześniej pozostawało ukryte.
W zwykłym pyle był hematyt
W złożonych danych pojawił się krystaliczny hematyt oraz częściowo utleniony magnetyt. Wykryto je nie w pojedynczej skale, ale w zwykłym luźnym gruncie rozsianym wzdłuż trasy Spirita. Hematyt jest tlenkiem żelaza i jednym z minerałów odpowiedzialnych za rdzawą barwę Marsa. Może powstawać na kilka sposobów, ale jego krystaliczne odmiany często tworzą się, gdy skały przez dłuższy czas reagują z ciekłą wodą.
Magnetyt jest natomiast typowym składnikiem skał wulkanicznych. W badanych próbkach nie zachował jednak całkowicie pierwotnej postaci. Część znajdującego się w nim żelaza została utleniona, co pasuje do późniejszych zmian zachodzących pod wpływem wody albo silnie utleniającego środowiska.
Jak pisaliśmy w tekście: Dlaczego Mars jest czerwony? Wreszcie udało się wyjaśnić zagadkę. Zaskakujące wyjaśnienie, naukowcy od lat próbują ustalić, kiedy i w jakich warunkach marsjańskie żelazo zaczęło rdzewieć. Najnowsza analiza mocno sugeruje, iż część przemian mogła zachodzić wtedy, gdy na powierzchni było znacznie więcej wody niż obecnie. Nie oznacza to jednak, iż Spirit po 16 latach odnalazł ukryte jezioro. Minerały są dowodem reakcji chemicznych, a nie fotografią dawnej linii brzegowej.
Krater miał być jeziorem, ale początkowo rozczarował
Gusev wybrano jako miejsce lądowania właśnie dlatego, iż z orbity przypominał dno ogromnego jeziora. Do krateru prowadzi szeroka dolina Ma’adim Vallis, wyglądająca jak kanał wyrzeźbiony przez płynącą wodę. Naukowcy spodziewali się więc osadów pozostawionych przez jezioro. Po wylądowaniu Spirit zobaczył jednak przede wszystkim bazaltowe skały wulkaniczne. Płaska część krateru nie dostarczyła tak oczywistych dowodów, na jakie liczono.
Dopiero po dotarciu do wzgórz Columbia Hills łazik znalazł minerały i skały wyraźnie zmienione przez wodę. Odkrył m.in. związki siarki, krzemionkę oraz węglany. Część z nich mogła powstać w pobliżu dawnych źródeł hydrotermalnych. Nowa analiza nie dotyczy jednego niezwykłego stanowiska. Hematyt i zmieniony magnetyt pojawiają się w zbiorczym obrazie zwyczajnego gruntu badanego wzdłuż kilku kilometrów trasy.
Autor pracy sugeruje, iż podobny materiał może pokrywać znacznie większe obszary planety. Marsjański pył jest bez przerwy przenoszony przez wiatr i mieszany podczas globalnych burz. jeżeli minerały nie są wyłącznie lokalnym produktem krateru Gusev, mogą opowiadać historię wody sięgającą daleko poza miejsce lądowania Spirita.
Pasuje to świetnie do innych odkryć. Jak opisywaliśmy w tekście: Na Marsie odkryto starożytne plaże. To najnowszy dowód na istnienie oceanu, dane łazika Zhurong ujawniły struktury przypominające osady dawnej linii brzegowej. Curiosity znalazł natomiast ślady długotrwałych jezior w kraterze Gale, a Perseverance bada deltę rzeki w Jezero.
Martwy robot przez cały czas wykonuje swoją misję
Spirit utknął w miękkim gruncie w 2009 r. Inżynierowie miesiącami próbowali go uwolnić, ale ostatecznie zamienili pojazd w nieruchome laboratorium. Zimą panele słoneczne nie otrzymały wystarczającej ilości energii i 22 marca 2010 r. łazik zamilkł. NASA nasłuchiwała go jeszcze przez ponad rok. Ostatecznie jednak uznała misję za zakończoną w maju 2011 r. Spirit przeżył jednak znacznie dłużej, niż zakładali konstruktorzy, a jego bliźniak Opportunity pracował aż do 2018 r. Misja Opportunity zakończyła się po niemal 15 latach.
Oba pojazdy zostawiły po sobie ogromne archiwum. Nowe odkrycie pokazuje, iż to może nas jeszcze wiele razy zaskoczyć. Dzisiejsze komputery i metody statystyczne potrafią wyciągnąć z danych sygnały, których zespół misji nie mógł zobaczyć podczas codziennej pracy łazika. Hematyt nie jest oczywiście dowodem na ocean, a analiza połączyła próbki z różnych miejsc, przez co celowo straciła część lokalnych różnic. Pokazała za to wspólny, bardzo słaby składnik marsjańskiej gleby.
*Źródło grafiki wprowadzającej: NASA / edytowane przez AI Canva Pro
