Благодаря марсоходу NASA Curiosity, учёные получили огромное количество данных о Красной планете, начиная от специфики протекания многих процессов в её недрах и заканчивая выявлением взаимосвязи между поверхностью Марса и его атмосферой.
Экспертиза марсианских рыхлых горных пород, песка и пыли представила совершенно новую картину протекания локальных и глобальных процессов на Марсе. Анализ наблюдений и измерений научных приборов Curiosity, сделанных им за первые четыре месяца после посадки, был обобщён и детализирован в пяти статьях журнала Science (выпуск от 26.09.2013).
Одним из ключевых открытий стало обнаружение молекул воды в мелкозернистых частичках почвы Gale Crater, где Curiosity приземлился в августе 2012 года. По мнению исследователей, содержание воды в грунте не превышает 2% общей массы. Сопоставив данные, учёные пришли к выводу, что вероятнее всего, вода и прочие обнаруженные химические соединения распределены по всей планете.
Curiosity также завершил первый комплексный минералогический анализ, в основе которого лежали стандартные методы идентификации полезных ископаемых и минералов, которые достаточно эффективно используются на Земле. Выводы о кристаллизующихся и некристаллизующихся компонентах марсианской почвы дали учёным более широкие представления о вулканической активности планеты.
Информация об эволюции марсианской коры и недр планеты поступает благодаря минералогическому анализу магматической породы, размером с футбольный мяч, названной «Jake M.». Магматические породы образуются в результате затвердевания некогда расплавленной магмы, поступающей из недр Красной планеты. Химический состав таких горных пород может помочь в выяснении температурных, химических и прочих условий, существовавших при их кристаллизации.
По словам Edward Stolper из California Institute of Technology, ведущего автора одной из статей, посвящённых достижениям Curiosity, никакая другая марсианская порода, не имеет столько сходств с земными магматическими образованиями. В своём отчёте-статье Stolper отмечает, что самым удивительным является тот факт, что ранее изученные магматические породы Марса кардинально отличаются от «Jake M.» и земных горных пород.
Четыре других статьи посвящены анализу состава и процессам формирования песчано-пылевого поверхностного слоя Марса.
Curiosity исследовала этот поверхностный слой, названный Rocknest, при помощи пяти специализированных научных приборов. Rocknest характеризуется сложной длительной эволюцией формирования и включает в себя частицы песка локального происхождения, а также песчано-пылевые скопления, переносимые ветром с других планет.
Марсоход оборудован лазерным прибором, предназначенным для определения минерального состава пород с расстоянии. Именно этот прибор обнаружил, что мелкие частицы Rocknest содержат молекулы воды. Curiosity исследовал 139 различных областей марсианской поверхности за первые три месяца пребывания на Красной планете и обнаружил водород. По словам Pierre-Yves Meslin из Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, автора статьи о результатах лазерных приборов марсохода, мелкозернистые компоненты почвы по составу аналогичны пыли, содержащейся вокруг всего Марса.
Прибор-лаборатория внутри Curiosity использовал рентгеновские лучи, дабы определить состав образцов с Rocknest. Этот метод, открытый в 1912 году является лабораторным стандартом для идентификации минералов на Земле. Оборудование было уменьшено, что позволило установить его на космический корабль, доставивший марсоход на Красную планету. В одной из статей освещается, как эта техника использовалась и какие результат были получены в ходе исследований Rocknest.
Рентгеновский анализ не только позволил идентифицировать 10 различным минералов, но и выяснить, что значительная часть состава Rocknest – аморфные компоненты, а не кристаллические минералы. Аморфные материалы, подобны стеклообразным веществам, которые являются составной частью некоторых вулканических отложений на Земле.
Другой лабораторный прибор SAM идентифицировал химические вещества и изотопы в газах, испускаемых по время нагревания образцов грунта. Изотопы являются разновидностью одного и того же химического элемента, но характеризуются различной атомной массой. В рамках анализа были обнаружены молекулы воды.
Данные, полученные Curiosity за первые четыре месяца пребывания на Марсе, на сегодняшний день полностью не изучены и находятся на стадии обработки и анализа.
