Detta par bilder från Mastkameran (Mastcam) på NASA:s Curiosity-rover illustrerar hur speciella filter används för att spana fram terrängen efter variationer i den lokala berggrunden. Kredit:Jet Propulsion Laboratory
Färguppfattningsförmåga som NASA:s Curiosity-rover har använt på Mars sedan 2012 visar sig vara särskilt användbara på en bergskant som rovernen nu klättrar på.
Dessa möjligheter går utöver de tusentals fullfärgsbilder som Curiosity tar varje år:Rovern kan titta på Mars med speciella filter som är användbara för att identifiera vissa mineraler, och även med en spektrometer som sorterar ljus i tusentals våglängder, sträcker sig bortom färger av synligt ljus till infrarött och ultraviolett. Dessa observationer underlättar beslut om vart man ska köra och undersökningar av valda mål.
En av dessa metoder för att urskilja målens färger använder Mast Camera (Mastcam); den andra använder instrumentet Chemistry and Camera (ChemCam).
Var och en av Mastcams två ögon - ett telefoto och ett vidvinkel - har flera vetenskapsfilter som kan ändras från en bild till nästa för att bedöma hur starkt en sten reflekterar ljus av specifika färger. Genom design, några av filtren är för diagnostiska våglängder som vissa mineraler absorberar, snarare än att reflektera. Hematit, ett järnoxidmineral som kan detekteras med Mastcams vetenskapsfilter, är ett mineral av främsta intresse när rovern undersöker "Vera Rubin Ridge."
Den här bilden från Mars Hand Lens Imager-kameran (MAHLI) på NASA:s Curiosity Mars-rover visar effekterna av att använda roverns trådborstar dammborttagningsverktyg (DRT) på ett stenmål som kallas "Christmas Cove.". Kredit:Jet Propulsion Laboratory
"Vi är i ett område där den här förmågan hos Curiosity har en chans att lysa, " sa Abigail Fraeman från NASA:s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien, som leder planeringen för uppdragets undersökning av Vera Rubin Ridge.
Denna ås på nedre Mount Sharp blev en planerad destination för Curiosity innan rovern landade för fem år sedan. Spektrometerobservationer från omloppsbana avslöjade hematit här. De flesta hematit bildas i närvaro av vatten, och uppdraget fokuserar på ledtrådar om våta miljöer i Mars gamla förflutna. Den fann bevis under det första året efter landning att vissa forntida Marsmiljöer erbjöd gynnsamma förhållanden för livet. När uppdraget fortsätter, den studerar hur dessa förhållanden varierade och förändrades.
Curiositys ChemCam är mest känd för att zappa stenar med en laser för att identifiera kemiska element i dem, men den kan också undersöka mål nära och fjärran utan att använda laser. Den gör detta genom att mäta solljus som reflekteras av målen i tusentals våglängder. Vissa mönster i dessa spektraldata kan identifiera hematit eller andra mineraler.
Denna falska färgbild visar hur användningen av speciella filter tillgängliga på mastkameran (Mastcam) på NASA:s Curiosity Mars-rover kan avslöja förekomsten av vissa mineraler i målstenar. Kredit:Jet Propulsion Laboratory
"Färgarna på stenarna på åsen är mer intressanta och mer varierande än vad vi såg tidigare i Curiositys travers, " sa vetenskapsteammedlemmen Jeffrey Johnson från Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, Maryland. Han använder både Mastcam- och ChemCam-data för att analysera stenar.
Hematit förekommer vid tillräckligt små kornstorlekar i bergarter som finns på denna del av Mars för att företrädesvis absorbera vissa våglängder av grönt ljus. Detta ger den en lila nyans i standardfärgbilder från Curiosity, på grund av mer reflektion av rödare och blåare ljus än reflektion av de gröna våglängderna. Mastcams och ChemCams ytterligare färguppfattningsförmåga visar hematit ännu tydligare.
Johnson sa, "Vi använder dessa multispektrala och hyperspektrala funktioner för att undersöka stenar precis framför rovern och även för spaning – vi ser framåt för att hjälpa till med att välja var vi ska köra för närmare inspektion."
Instrumentet Chemistry and Camera (ChemCam) på NASA:s Curiosity Mars-rover undersökte ett nyborstat område på målklippan "Christmas Cove" och fann spektrala bevis på hematit, ett järnoxidmineral. Kredit:Jet Propulsion Laboratory
Till exempel, ett panorama från den 12 september i falska färger som kombinerar Mastcam-bilder tagna genom tre speciella filter gav en karta över var hematit kunde ses i en region några dagars bilresa bort. Hematiten är mest påtaglig i zoner runt sprucken berggrund. Teamet körde Curiosity till en plats i den scenen för att kontrollera den möjliga kopplingen mellan frakturzoner och hematit. Utredning med Mastcam, ChemCam och andra verktyg, inklusive en kamera och borste på roverns arm, avslöjade att hematit också finns i berggrunden längre bort från sprickorna när ett döljande lager av solbrunt damm har borstats bort. Dammet täcker inte det brutna berget lika noggrant.
Detta fynd tyder på att damm och frakturer gör att hematiten verkar mer fläckig än den faktiskt är. Om hematiten är brett spridd, dess ursprung var troligen tidigt, snarare än i en senare period av vätskor som rör sig genom sprickor i berget.
"När vi närmade oss åsen och nu när vi klättrar på den, vi har försökt binda det som upptäcktes från omloppsbanan till det vi kan lära oss på marken, " sa Curiosity vetenskapsteammedlem Danika Wellington från Arizona State University, Tempe. "Det är fortfarande ett mycket pågående arbete. I vilken utsträckning järnhaltiga mineraler här oxideras relaterar till historien om interaktioner mellan vatten och berg."