Az eddigi legkisebb idegen szemcsét vizsgálták - üzemben a Phoenix mikroszkópja

A Phoenix első alkalommal vizsgált meg néhány szemcsét a Mars felszíni törmeléktakarójából, a regolitból az atomerő mikroszkópjával. A most készített felvételek és a hozzá kapcsolódó mérések az eddigi legkisebb anyagszemcséről nyert legrészletesebb adatok, amelyet valaha a Fölön kívül, egy másik égitest felszínén rögzítettek. A Marssal is kapcsolatos bolygótudományi szimpóziumot rendeznek az ELTE-n szeptemberben.

A minta vizsgálatára szolgáló tárgylemez képe (fent) az optikai mikroszkóp felvételén, amelynek kinagyított része látható jobbra lent, részletesebben pedig a cikkben tanulmányozható (NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University of Neuchatel/Imperial College London)

A Phoenix-szonda atomerő mikroszkópja a MECA berendezéscsomag részét képezi. Ide tartozik az optikai mikroszkóp is, amely az atomerő mikroszkópnál közel 100-szor kisebb felbontást képes elérni. Az atomerő mikroszkóppal nagyfelbontású (részletgazdag) felvételeket készíthetnek a talajban lévő kőzetszemcsék szemcsék alakjáról, felületének jellemzőiről - mindezt minimális mintaelőkészítés mellett, vákuum nélkül, ami nagy előny egy Mars-szondánál.

A detektorban mikroszkopikus méretű letapogató tűket mozgatnak a minta felülete mentén, és a tűk, valamint a minta között támadó csekély erőket mérik, amiből a felület jellemzőit rekonstruálják. A szemcsék felületének jellemzői alapján az azokat kialakító folyamatokra következtethetünk. A nagyobb, homokszem méretű testeknél az alak például segíthet annak megállapításában, hogy az adott szemcsét inkább a szél alakította (ekkor az ütközések miatt egyenetlenül kopott a felülete), avagy inkább a vizes közegben bekövetkezett oldódás révén formálódott az (ekkor az oldódás révén a kristálylapok szabályos alakjai dominálnak a felületen).Az első mérések során elért 50 nanométeres (a nanométer a milliméter milliomod része) felbontás révén ez a nagyobb szemcséknél talán megállapítható lesz.

Az eredményekről emailben megkérdeztük Urs Staufert (Jet Propulsion Laboratory), a Phoenix atomerőmikroszkóp-programjának egyik szakemberét, aki részt vett a műszer elkészítésében. A most készített felvételek és a hozzá kapcsolódó mérések az eddigi legkisebb anyagszemcséről nyert legrészletesebb adatok, amelyet valaha a Fölön kívül, egy másik égitest felszínén rögzítettek. A jelenlegi mérések keretében elsőként egy közel egy mikrométeres (a milliméter ezredrésze) testet sikerült vizsgálni. A kerekded szemcse a bolygó felszínét borító poranyag egy darabja, amely a Snow White nevű ásásnyomból származik. Az első adatok alapján a szemcse egy összefüggő test, tehát nem kisebb darabok összetapadt halmaza, emellett feltehetőleg vöröses, vas-oxidos anyag, a Mars felszíni poranyagának tipikus képviselője - válaszolta kérdésünkre a kutató.

A finom pornak fontos szerepe van a bolygó felszíni kémiai folyamataiban, és a H₂O körforgásában. A porszemcsék kondenzációs magvakként a légköri vízpárát megkötik, segítik a kicsapódását és a felhők képződését. Felületükön egyéb molekulák is rögzülhetnek, a feltételezések alapján agresszív, a szerves anyagot lebontó oxidánsokat is. Az apró szemcsék részben elektrosztatikus hatások révén összetapadhatnak egymással, és az így kialakuló nagyobb testeket később a szél is könnyebben felkapja. A marsi porördögökben kavargó szemcsék közötti súrlódás révén feltöltődhetnek az apró testek, és nemcsak összeragadnak, de kémiai átalakulásokat is okozhatnak.

Hamisszínes, a domborzatot ábrázoló felvétel a mikroszkóp szilícium-alapú felületéről, rajta a mesterségesen létrehozott, közel 5 mikrométeres mélyedésekkel. Ezek közül a balra fent lévőben található az említett, közel egy mikrométeres szemcse (NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University of Neuchatel/Imperial College London)

 

 

Az atomerő mikroszkóp működése

* * *

Bolygótudományi szimpózium Budapesten

Szeptember 4-én és 5-én, a Föld Bolygó Nemzetközi Éve program keretében szimpózium lesz az Eötvös Loránd Tudományegyetemen.

Planetológia és a Naprendszer Kozmokémiája, Bolygótudodmány az Oktatásban
(III. Planetológiai Szeminárium)

Helyszín:
ELTE Természettudományi Kar, Fizikai Intézet
1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/a.

Időpont:
Szeptember 4. 16:00-tól: angol nyelvű előadások
Szeptember 4. 9:00-tól: magyar nyelvű előadások
Az egyes előadások címe és időpontja a konferencia előtti napokban a VEAB planetológiai honlapján olvasható.

A szemináriumon a Naprendszer égitesteinek jellemzőiről és fejlődéséről, valamint ennek egyetemi oktatási vonatkozásairól hangzanak el előadások és tekinthetők meg poszterek. Az előadók főleg hazai bolygótudományi szakemberek, emellett egyetemi hallgatók, valamint japán meteoritkutatók lesznek. A rendezvényt az MTA-JSPS 104/2007 jelű "Cathodluminescent properties of Martian meteorites" című nemzetközi együttműködése keretében rendezik, a Magyar Tudományos Akadémia és a Japan Society for Promotion of Science kooperációjának részeként.

Szervezők:

• Az ELTE TTK Fizikai Intézet, Anyagfizika Tanszék, Kozmikus Anyagokat Vizsgáló Űrkutató Csoport
• MTA Veszprémi Akadémiai Bizottságának (VEAB) Planetológiai és Űrtudományi Munkabizottsága
• MTA X. Osztály Geonómia Tudományos Bizottság Meteoritikai és Planetológiai Albizottsága
• Magyar Asztronautikai Társaság

A rendezvényen a részvétel ingyenes, a szervezők minden érdeklődőt szeretettel várnak. További információk a VEAB planetológiai honlapján.