Teknik penginderaan jauh baru dapat memfokuskan mineral planet utama


Berita – PROVIDENCE, RI [Brown University] – Ilmuwan planet dari Brown University telah mengembangkan metode penginderaan jauh baru untuk mempelajari olivin, mineral yang dapat membantu ilmuwan memahami evolusi awal Bulan, Mars, dan benda-benda planet lainnya.

“Olivine dipahami sebagai komponen utama dalam interior planet berbatu,” kata Christopher Kremer, Ph.D. kandidat di Brown University dan penulis utama makalah baru yang menjelaskan pekerjaan. “Ini adalah penyusun utama mantel Bumi, dan telah terdeteksi di permukaan Bulan dan Mars dalam endapan vulkanik atau di kawah tubrukan yang membawa material dari bawah permukaan.”

Teknik penginderaan jauh saat ini bagus dalam mengenali olivin dari orbit, kata Kremer, tetapi para ilmuwan ingin melakukan lebih dari sekadar melihatnya. Mereka ingin mempelajari lebih lanjut tentang susunan kimianya. Semua olivin memiliki silikon dan oksigen, tetapi beberapa kaya zat besi sementara yang lain memiliki banyak magnesium.

“Komposisi tersebut memberi tahu kita sesuatu tentang lingkungan tempat mineral terbentuk, terutama suhu,” kata Kremer. “Suhu yang lebih tinggi selama pembentukan menghasilkan lebih banyak magnesium, sedangkan suhu yang lebih rendah menghasilkan lebih banyak zat besi. Mampu menghilangkan komposisi tersebut dapat memberi tahu kita sesuatu tentang bagaimana interior benda-benda planet ini berevolusi sejak pembentukannya.”

Untuk mengetahui apakah mungkin ada cara untuk melihat komposisi itu menggunakan penginderaan jauh, Kremer bekerja dengan profesor Brown Carlé Pieters dan Jack Mustard, serta segunung data dari Keck / NASA Reflectance Experiment Laboratory (RELAB), yang bertempat di Cokelat.

Salah satu metode yang digunakan para peneliti untuk mempelajari batuan di benda planet lain adalah spektroskopi. Unsur atau senyawa tertentu memantulkan atau menyerap panjang gelombang cahaya yang berbeda ke berbagai derajat. Dengan melihat spektrum cahaya yang dipantulkan batuan, para ilmuwan bisa mendapatkan gambaran tentang senyawa apa yang ada. RELAB membuat pengukuran spektral presisi tinggi dari sampel yang komposisinya telah ditentukan menggunakan teknik laboratorium lainnya. Dengan melakukan itu, laboratorium memberikan kebenaran dasar untuk menafsirkan pengukuran spektral yang diambil oleh pesawat ruang angkasa yang melihat benda planet lainnya.

Dalam meneliti data dari sampel olivin yang diperiksa selama bertahun-tahun di RELAB, Kremer menemukan sesuatu yang menarik yang bersembunyi di petak kecil panjang gelombang yang diabaikan oleh jenis spektroskopi yang terbang pada pesawat ruang angkasa orbital.

“Selama beberapa dekade terakhir, ada banyak minat dalam spektroskopi inframerah dekat dan spektroskopi inframerah tengah,” kata Kremer. “Tapi ada kisaran kecil panjang gelombang di antara keduanya yang tertinggal, dan itu adalah panjang gelombang yang saya lihat.”

Kremer menemukan bahwa panjang gelombang tersebut, pita antara 4 dan 8 mikron, dapat memprediksi jumlah magnesium atau besi dalam sampel olivin hingga sekitar 10% dari kandungan sebenarnya. Itu jauh lebih baik daripada yang bisa dilakukan ketika panjang gelombang itu diabaikan.

“Dengan instrumen yang kami miliki sekarang, kami dapat mengatakan mungkin kami memiliki sedikit ini atau sedikit dari itu,” kata Mustard. “Tapi dengan ini kami benar-benar dapat menempatkan angka di atasnya, yang merupakan langkah maju yang besar.”

Para peneliti berharap penelitian ini, yang dipublikasikan di Surat Penelitian Geofisika, mungkin memberikan dorongan untuk membangun dan menerbangkan spektrometer yang menangkap panjang gelombang yang sebelumnya diabaikan ini. Instrumen semacam itu dapat langsung memberikan keuntungan dalam memahami sifat deposit olivin di permukaan Bulan, kata Kremer.

“Sampel olivin yang dibawa kembali selama program Apollo yang dapat kami pelajari di Bumi sangat bervariasi dalam komposisi magnesium,” kata Kremer. “Tapi kita tidak tahu bagaimana komposisi yang berbeda itu didistribusikan di Bulan itu sendiri, karena kita tidak bisa melihat komposisi itu secara spektroskopi. Di situlah teknik baru ini masuk. Jika kita bisa menemukan pola bagaimana endapan itu didistribusikan, itu bisa memberi tahu kita sesuatu tentang evolusi awal Bulan. “

Ada juga potensi penemuan lain. Teleskop SOFIA berbasis pesawat adalah salah satu dari sedikit instrumen non-lab yang dapat melihat dalam rentang frekuensi yang terlupakan ini. Deteksi terbaru dari instrumen terhadap molekul air di permukaan bulan yang diterangi matahari memanfaatkan frekuensi tersebut.

“Itu membuat gagasan tentang spektrometer ruang angkasa yang dapat melihat kisaran ini jauh lebih menarik, baik untuk air maupun material berbatu seperti olivin,” kata Kremer.

###

Penelitian ini didukung melalui NASA SSERVI (NNA14AB01A) dan hibah FINESST NASA.


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author