Marsi kavicsok eredetét határozták meg magyar kutatók

A Curiosity nevű marsjáró által készített fényképeken látható marsi kavicsok származási helyét állapították meg magyar kutatók, akiknek amerikai kollégáikkal közös tanulmánya a Nature Communications című tudományos folyóirat friss számában jelent meg.

A

Domokos Gábor

- a Gömböc egyik felfedezője -,

Szabó Tímea

,

John P. Grotzinger

és

Douglas Jerolmack

jegyezte tanulmány szerint igazolták, hogy a NASA-rover felvételein lévő jól lekerekedett kavicsok mintegy 30 kilométert tettek meg az idők folyamán, és legvalószínűbb származási helyük a Gale-kráter pereme. Az alkalmazott módszer áttörés lehet az üledékek morfológiájának feltárásában - írta a Budapesti Műszaki Egyetem (BME) az MTI-hez kedden eljuttatott közleményében, amelyben emlékeztetett arra, hogy az üledékek morfológiája, vagyis a kavicsok, homokszemek alakja már az ókorban is foglalkoztatta a tudósokat,

Arisztotelész

fel is állított egy ezzel kapcsolatos matematikai modellt. Az érdeklődés oka, hogy ezek a formák kódoltan magukban hordozzák múltjukat, kialakulásuk történetét. E "kód" megfejtésével pedig feltárhatók a bolygón zajló felszíni fizikai folyamatok is. Ennek ellenére eddig kevés előrelépést sikerült elérni a formák megértésében, a formák leírása ugyanis nehéz feladat matematikai szempontból, mert nem világos, hogy egy forma mely jellegzetességei lényegesek a fejlődés leírása szempontjából. A közelmúlt kiemelkedő matematikai áttörése, a Poincaré-sejtés bizonyítása motiválta azokat a tisztán matematikai kutatásokat a hetvenes és a nyolcvanas években, amelyek a formafejlődés modern geometriai elméletének alapjait lerakták. Találtak a formát jellemző több olyan mennyiséget, amely a vizsgált matematikai modellekben jól jellemezte a forma múltbéli fejlődését. 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, hogy milyen szoros kapcsolat lehet egy geometriai forma és az azt jellemző mennyiség - a Gömböc esetén az egyensúlyi helyzetek száma - között - fogalmazott Domokos Gábor. Ezután kezdték a kutatók megismerni a formafejlődés modelljeit. "Világossá vált, hogy a Poincaré-sejtés bizonyításával kapcsolatban publikált bizonyos eredményeket a kopás geometriáját leíró matematikai modellekre alkalmazva nagyon érdekes következtetéseket lehet levonni" - fűzte hozzá. Kun Ferenccel, a Debreceni Egyetem munkatársával közösen aztán igazolták, hogy a kavicsok alakfejlődésének kiindulását jelentő törmelék geometriáját univerzális törvényszerűségek írják le. Több évi terep-, valamint a BME Morfológiai Laborban végzett munka után a magyar szakemberek kapcsolatba kerültek az amerikai űrkutatási hivatal Curiosity-projektjével. A NASA-program 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 fényképből kinyert adatokat feldolgozva, összevetve őket földi terepi mérésekkel és laboratóriumi adatokkal, valamint a törmelékek geometriájára vonatkozó ismereteikkel és figyelembe véve a földitől eltérő marsi gravitációt, a kutatók igen jó becslést tudtak adni a kavicsok származási helyének távolságára, vagyis arra, hogy mennyit mozgatta őket a víz a bolygó felszínén. "Arra mutattunk rá, hogy a víz által szállított kavicsok szállítási távolsága megbecsülhető csupán a kavicsok alakja alapján" - idézte a magyar kutatókat a közlemény. 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 a szakemberek szerint.