Magyar kutatók részvételével igazolták, hogy a Curiosity által fényképezett kavicsok a Marson folyóvízben keletkeztek.
Domokos Gábor, a Gömböc felfedezője, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) Szilárdságtani és Tartószerkezetek Tanszékének professzora az egyik szerzője annak a cikknek,
amely a Marson a NASA Curiosity robotja által lefényképezett, jól
lekerekedett kavicsokról megállapítja, hogy a kavicsok legvalószínűbb
származási helye a Gale-kráter tőlük mintegy 30 kilométerre eső pereme.
Az alkalmazott módszer áttörés lehet az üledékek morfológiájának
feltárásában. A kutatásról beszámoló tanulmány a Nature Communications folyóiratban jelent meg, első szerzője Szabó Tímea, a BME Szilárdságtani és Tartószerkezetek Tanszék tanársegédje.
Domokos Gábor és Szabó Tímea, a kutatás magyar résztvevői. (Kép: BME / Philip János)
Az üledékek morfológiája (kavicsok, homokszemek alakja) már az ókorban is foglalkoztatta a tudósokat: maga Arisztotelész állított fel ezzel kapcsolatos matematikai modellt. A tudományos érdeklődés oka, hogy ezek a formák kódoltan magukban hordozzák a múltjukat, a kialakulásuk történetét. A „kód” megfejtésével feltárhatjuk a bolygón zajló felszíni fizikai folyamatokat is.
A régóta tartó érdeklődés ellenére eddig kevés előrelépés történt a formák megértésében, ugyanis a formák leírása matematikai szempontból nehéz feladat: nem világos, hogy egy forma mely jellegzetességei lényegesek a fejlődés leírása szempontjából: a fenti hasonlattal élve, nem világos, mi a „kód”.
A közelmúlt kiemelkedő matematikai áttörése, a Poincaré-sejtés bizonyítása motiválta azokat a tisztán matematikai kutatásokat a hetvenes és nyolcvanas években, melyek a formafejlődés modern geometriai elméletének alapjait lerakták. Találtak több olyan, a formát jellemző mennyiséget, mely a vizsgált matematikai modellekben jól jellemezte a forma múltbeli fejlődését, matematikai kifejezéssel élve „monoton módon változott”. Mivel azonban a geomorfológusok ezt az elméletet nem ismerték és az elmélet közvetlenül nem is volt alkalmas a kopási folyamatok leírására, a matematikai áttörésnek hosszabb ideig nem volt hatása a geomorfológiára.
A Gömböc felfedezése irányította rá a figyelmet arra, mennyire szoros kapcsolat lehet egy geometriai forma és azt jellemző mennyiség (a Gömböc esetén az egyensúlyi helyzetek száma) között és ezután kezdtük a formafejlődés modelljeit megismerni. Világossá vált, hogy a Poincaré-sejtés bizonyítása kapcsán publikált egyes eredményeket a kopás geometriáját leíró matematikai modellekre alkalmazva nagyon érdekes következtetéseket lehet levonni.
A BME kutatóinak a Kun Ferenccel (Debreceni Egyetem Elméleti Fizikai Tanszék) közös munka során sikerült igazolni, hogy a kavicsok alakfejlődésének kiindulását jelentő törmelék geometriáját univerzális törvényszerűségek írják le.
Több év terepi, valamint a BME Morfológiai Laborban végzett munka után most kapcsolatba kerültek a NASA Curiosity projektjével. A NASA kutatási projekt korábbi vezetője, John P. Grotzinger és kollégái segítettek a hatalmas adathalmazból megkeresni és értelmezni azokat az üledékes kavicsokat ábrázoló fényképeket, amelyek formájuk és származásuk miatt legjobban foglalkoztatták a planetológusokat.
A fényképekből kinyert adatokat feldolgozva, összevetve őket földi terepi mérésekkel
és laboratóriumi adatokkal, valamint a törmelékek geometriájára vonatkozó ismeretekkel, az említett elméleti háttér segítségével – figyelembe véve a földitől eltérő marsi gravitációt – igen jó becslést tudtak adni a kavicsok származási helyének távolságára, vagyis arra, hogy mennyit mozgatta őket a víz a bolygó felszínén. Az új, matematikai módszeren alapuló számítás igazolja a planetológiai szakértők korábbi találgatásait a kavicsok származási helyéről .
A módszer lényege, hogy pusztán a formáról kapott (néha igen hiányos) információ alapján is lehet következtetni annak eredetére, múltjára. Ugyanezt a módszert földi viszonyok között, de akár más bolygók felszínét tanulmányozva is lehet alkalmazni. (Forrás: BME sajtóközlemény)
A kutatókkal interjú olvasható a BME honlapján, a felfedezésről pedig az Index hírportál is beszámolt.
Kapcsolódó cikkek:
Kiszáradt folyómederben jár a Curiosity
Régóta folynak az arra vonatkozó mérések, van-e metán a Mars légkörében. Az eredmények és értelmezésük egymásnak ellentmondó. Talán a Curiosity mérései még idén pontot tehetnek a vita végére.
