Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 27.06.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Изучение Марса методом порошковой дифрактограммы

Изучение Марса методом порошковой дифрактограммы
shortstoryf

В 2012 году марсоход Curiosity приземлился в очень интересном для ученых месте — кратере Гейла. Этот интерес в первую очередь вызван присутствием в его центра огромной 5.5-километровой горы, состоящей из различных осадочных материалов, сложенных слоями друг на друга. Как считают исследователи, эти слои помогут раскрыть запутанную историю развития Марса, возможно, сумев охватить большую часть времени существования этой таинственной для нас планеты.

После своего приземления ровер немедленно начал проводить «полевые» марсианские эксперименты по мере своего продвижения к горе Эолида (Aeolis Mons), которую в НАСА называют горой Шарпа. Сейчас, пройдя порядка 9.5 километров по поверхности кратера, Curiosity достиг склона горы и принялся изучать и собирать образцы находящейся здесь породы. Один из инструментов, предназначенных для этого, именуется CheMin и предназначен для исследования химического и минералогического состава с помощью рентгеновского флуоресцентного инструмента и рентгеновской дифракции (X-ray diffraction/X-ray fluorescence (XRD/XRF)). Он имеет габариты обувной коробки и в работе использует специально подготовленная E2V CCD-224 матрицу размером 600х600 пикселей, что позволяет получать беспрецедентные результаты исследований в довольно сложных условиях.

Порошковая рентгеновская дифракция — метод исследования структурных характеристик материала при помощи дифракции рентгеновских лучей (рентгеноструктурный анализ) на порошке или поликристаллическом образце исследуемого материала. Результатом исследования является зависимость интенсивности рассеянного излучения от угла рассеяния. Соответствующий прибор называют порошковым дифрактометром. До настоящего времени CheMin исследовал всего пять образцов: образец грунта, три образца пыли из просверленных отверстий и образец пыли из песчаника. Анализ с помощью метода Ритвельда образца данных порошковой дифрактограммы показал сложную минералогию, с вкраплениями родительских магматических пород, аморфных компонентов и нескольких минералов, относящихся к водной среде, такие как глина и гидратированные сульфаты. Помимо качественного состава образца, метод Ритвельда также обеспечивает определение расположения атомов в элементарной ячейке (полнопрофильный анализ), что позволит вывести химический состав индивидуальных ископаемых. По стечению обстоятельств, первый порошковый рентгеновский анализ совпал с 100-ой годовщиной открытия этого метода.

Порошковая дифрактограмма

Порошковая дифрактограмма марсианской пудры, полученной в результате бурения грунта. Источник: International Union of Crystallography

До сих пор прибор CheMin возвращал превосходные дифракционные данные, сопоставимые во многих отношениях с доступными данными относительно земных элементов. При этом, для получения этих данных не помешали некоторые особенности инструмента, например его небольшие размеры, которые в определенной степени ограничивают дифракционную информацию. Но от этой проблемы удалось избавиться благодаря модификации геометрии самого инструмента. Но одной из самых существенных проблем, ограничивающих возможности CheMin, является требования для метода порошковой дифракции по очень хорошему качеству полученных образцов пыли. Но и здесь в основном удалось преодолеть эту трудность с помощью уникального вибрирующего устройства, перемешивающего образцы.

Эта работа, в купе со всеми остальными исследованиями, уже сейчас позволяет ученым заглядывать внутрь геологических процессов, проходящих на Марсе. А дальнейшие исследования должны ответить на многие вопросы, в том числе и на тот, который относится к истории существования кратера Гейла. В настоящее время ученые уже занялись разработкой модернизированной версии инструмента с новыми изменениями в геометрии.

По информации Международного союза кристаллографов.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google