science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Curiosity rover vindt stukjes rockrecord gewist, onthullende aanwijzingen

Een zelfportret van NASA's Curiosity-rover, genomen op Sol 2082 (15 juni, 2018). Een stofstorm op Mars heeft het zonlicht en het zicht op de locatie van de rover in Gale Crater verminderd. Krediet:Jet Propulsion Laboratory

Een nieuw artikel verrijkt het begrip van wetenschappers over waar het gesteente het bewijs van het verleden van Mars en mogelijke tekenen van oud leven heeft bewaard of vernietigd.

Vandaag, Mars is een planeet van uitersten - het is bitter koud, heeft een hoge straling, en is kurkdroog. Maar miljarden jaren geleden, Mars was de thuisbasis van meersystemen die microbieel leven hadden kunnen ondersteunen. Naarmate het klimaat op aarde veranderde, een zo'n meer - in de Gale Crater van Mars - droogde langzaam uit. Wetenschappers hebben nieuw bewijs dat superzout water, of pekel, sijpelde diep door de scheuren, tussen korrels grond in de uitgedroogde bodem van het meer en veranderde de kleimineraalrijke lagen eronder.

De bevindingen gepubliceerd in de 9 juli-editie van het tijdschrift Wetenschap en geleid door het team dat verantwoordelijk is voor de chemie en mineralogie, of CheMin, instrument - aan boord van NASA's Mars Science Laboratory Curiosity-rover - helpen bij te dragen aan het begrip van waar het gesteente de bewijzen van het verleden van Mars en mogelijke tekenen van oud leven heeft bewaard of vernietigd.

"Vroeger dachten we dat zodra deze lagen kleimineralen zich vormden op de bodem van het meer in Gale Crater, ze bleven zo, het behoud van het moment in de tijd dat ze gevormd zijn voor miljarden jaren, " zei Tom Bristow, Hoofdonderzoeker van CheMin en hoofdauteur van het artikel in het Ames Research Center van NASA in Silicon Valley in Californië. "Maar later brak pekel deze kleimineralen op sommige plaatsen af, waardoor het rotsrecord in wezen werd gereset."

Deze gelijkmatig gelaagde rots, gefotografeerd door de Mast Camera (Mastcam) op NASA's Curiosity Mars Rover, toont een typisch patroon van een sedimentaire afzetting op de bodem van een meer, niet ver van de plaats waar stromend water een meer binnenkwam. Krediet:NASA/JPL-Caltech/MSSS

Mars:het gaat op je permanente record

Mars heeft een schat aan ongelooflijk oude rotsen en mineralen in vergelijking met de aarde. En met de ongestoorde rotslagen van Gale Crater, wetenschappers wisten dat het een uitstekende plek zou zijn om te zoeken naar bewijs van de geschiedenis van de planeet, en mogelijk leven.

Met behulp van CheMin, wetenschappers vergeleken monsters genomen uit twee gebieden, ongeveer een kwart mijl van elkaar verwijderd, van een laag moddersteen die miljarden jaren geleden op de bodem van het meer bij Gale Crater was afgezet. Verrassend genoeg, in een gebied, ongeveer de helft van de kleimineralen die ze verwachtten te vinden, ontbrak. In plaats daarvan, ze vonden modderstenen die rijk zijn aan ijzeroxiden - mineralen die Mars zijn karakteristieke roestrode kleur geven.

Wetenschappers wisten dat de bemonsterde modderstenen ongeveer even oud waren en hetzelfde begonnen - geladen met klei - in beide onderzochte gebieden. Dus waarom dan, terwijl Curiosity de sedimentaire kleiafzettingen langs Gale Crater verkende, zijn stukjes kleimineralen - en het bewijs dat ze bewaren - "verdwenen"?

Het netwerk van scheuren in deze rotsplaat van Mars genaamd "Old Soaker" is mogelijk gevormd door het drogen van een modderlaag meer dan 3 miljard jaar geleden. Krediet:NASA/JPL-Caltech/MSSS

Klei houdt aanwijzingen vast

Mineralen zijn als een tijdcapsule; ze geven een overzicht van hoe de omgeving eruit zag op het moment dat ze gevormd werden. Kleimineralen hebben water in hun structuur en zijn het bewijs dat de bodems en rotsen die ze bevatten op een bepaald moment in contact zijn gekomen met water.

"Omdat de mineralen die we op Mars vinden zich ook op sommige plaatsen op aarde vormen, we kunnen gebruiken wat we weten over hoe ze zich op aarde vormen om ons te vertellen hoe zout of zuur de wateren op het oude Mars waren, " zei Liz Rampe, Adjunct-hoofdonderzoeker en co-auteur van CheMin bij het Johnson Space Center van NASA in Houston.

Eerder werk onthulde dat terwijl de meren van Gale Crater aanwezig waren en zelfs nadat ze waren uitgedroogd, grondwater zakte onder het oppervlak, oplossen en transporteren van chemicaliën. Nadat ze waren afgezet en begraven, sommige moddersteenzakken ondervonden verschillende omstandigheden en processen als gevolg van interacties met deze wateren die de mineralogie veranderden. Dit proces, bekend als "diagenese, " compliceert of wist vaak de voorgeschiedenis van de bodem en schrijft een nieuwe.

De Mast Camera (Mastcam) op NASA's Curiosity Mars-rover legde dit mozaïek vast terwijl het de "kleidragende eenheid" op 3 februari verkende. 2019 (Sol 2309). Dit landschap omvat het rotsachtige oriëntatiepunt met de bijnaam "Knockfarril Hill" (midden rechts) en de rand van Vera Rubin Ridge, die langs de bovenkant van de scène loopt. Krediet:NASA/JPL-Caltech/MSSS

Diagenese creëert een ondergrondse omgeving die microbieel leven kan ondersteunen. In feite, sommige zeer unieke habitats op aarde - waarin microben gedijen - staan ​​bekend als 'diepe biosferen'.

"Dit zijn uitstekende plaatsen om bewijs van oud leven te zoeken en de bewoonbaarheid te meten, " zei John Grotzinger, CheMin co-onderzoeker en co-auteur aan het California Institute of Technology, of Caltech, in Pasadena, Californië. "Hoewel diagenese de tekenen van leven in het oorspronkelijke meer kan uitwissen, het creëert de chemische gradiënten die nodig zijn om het ondergrondse leven te ondersteunen, dus we zijn erg enthousiast dat we dit hebben ontdekt."

Door de details van mineralen uit beide monsters te vergelijken, het team concludeerde dat zilt water dat door de bovenliggende sedimentlagen filterde, verantwoordelijk was voor de veranderingen. In tegenstelling tot het relatief zoetwatermeer dat aanwezig was toen de modderstenen werden gevormd, het zoute water is vermoedelijk afkomstig uit latere meren die bestonden in een over het algemeen drogere omgeving. Wetenschappers geloven dat deze resultaten verder bewijs leveren van de gevolgen van de klimaatverandering van Mars miljarden jaren geleden. Ze bieden ook meer gedetailleerde informatie die vervolgens wordt gebruikt om het onderzoek van de Curiosity-rover naar de geschiedenis van de Rode Planeet te begeleiden. Deze informatie zal ook worden gebruikt door NASA's Mars 2020 Perseverance rover-team bij het evalueren en selecteren van rotsmonsters voor eventuele terugkeer naar de aarde.

"We hebben iets heel belangrijks geleerd:er zijn enkele delen van de Martiaanse rockplaat die niet zo goed zijn in het bewaren van bewijs van het verleden en mogelijk leven van de planeet, " zei Ashwin Vasavada, Curiosity-projectwetenschapper en co-auteur bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië. "Het gelukkige is dat we beide dicht bij elkaar vinden in Gale Crater, en kan mineralogie gebruiken om te bepalen wat wat is."

Curiosity bevindt zich in de beginfase van het onderzoek naar de overgang naar een "sulfaathoudende eenheid, " of rotsen waarvan wordt gedacht dat ze zijn gevormd terwijl het klimaat van Mars opdroogde.