Twee geowetenschappers van de Arizona State University hebben een ontdekking gedaan bij warmwaterbronnen in Chili die wetenschappers ertoe kunnen aanzetten een locatie op Mars opnieuw te bezoeken die enkele jaren geleden door NASA's Spirit-rover is verkend. De ontdekking omvat vingerachtige structuren die zich vormen in de hete bronafzettingen door processen die biologische en niet-biologische activiteit combineren.

De Chileense warmwaterbronnen bevinden zich op een plaats genaamd El Tatio en liggen aan de rand van de extreem droge Atacama-woestijn, een van de beste "Mars-analoge" sites op aarde.

Co-auteurs Steve Ruff en Jack Farmer, van ASU's School of Earth and Space Exploration, rapporteren dat El Tatio silica-afzettingen produceert met structuren die worden beïnvloed door levende organismen die bijna identiek lijken aan die acht jaar geleden door Spirit in Gusev Crater op Mars werden gevonden. Hun rapport is onlangs gepubliceerd door Natuurcommunicatie .

De vraag rijst natuurlijk of wat Spirit op Mars aantrof ook door het leven is beïnvloed.

"De verkenning van Mars heeft een stadium bereikt waarin we op zoek kunnen gaan naar 'biosignaturen', " zei hoofdauteur Ruff. Biosignaturen zijn natuurlijk voorkomende sporen die wijzen op de aanwezigheid van leven, hetzij vandaag, hetzij in het verleden.

Op aarde zijn fossielen een alledaags voorbeeld van een biosignatuur van vorig leven. Maar biosignaturen kunnen subtielere vormen aannemen, zoals organische moleculen die vastzitten in rotsen. Biosignaturen kunnen ook fysieke structuren omvatten zoals verdichte matten van micro-organismen die stromatolieten worden genoemd, gevonden in verschillende omgevingen op aarde.

Geen enkele lander of rover op Mars heeft tot nu toe fossielen ontdekt. Dus wetenschappers nemen aan dat elke biosignatuur van Mars klein zou zijn - denk microscopisch - en moeilijk te identificeren, laat staan ​​zelfs vinden, op een planeet met evenveel oppervlakte als alle landgebieden van de aarde.

Zwerven door de heuvels

In 2007, NASA's rover Spirit was aan het verkennen naast een geërodeerde afzetting van vulkanische as genaamd Home Plate in de Columbia Hills van Gusev Crater op Mars.

De rechter voorwielmotor van de rover was uitgevallen, en terwijl de rover het vastzittende wiel als een ploeg over de grond sleepte, het onthulde een rijke afzetting van zuiver silica omringd door ontsluitingen rijk aan silica. Dit is een mineraal dat vaak wordt aangetroffen in warmwaterbronnen en geisers zoals die waar Yellowstone National Park beroemd om is.

Ruff was een van de wetenschappers die het silicamineraal identificeerde en samen met Farmer, gepubliceerde waarnemingen ter ondersteuning van een warmwaterbron. Maar de ongewone nodulaire en vingerachtige structuren van de silica-ontsluitingen naast Home Plate werden slecht begrepen.

Op zoek naar overeenkomsten

Enkele jaren later, Ruff hoorde over de El Tatio-warmwaterbronnen uit een wetenschappelijk tijdschrift. De warmwaterbronnen behoren tot de hoogst bekende actieve thermale bronnen op aarde (meer dan 14, 000 voet). 's Nachts, zelfs in de zomer, de temperaturen in El Tatio dalen vaak onder het vriespunt, en overdag komt er veel ultraviolet licht van de zon door de dunne, droge lucht. Dit maakt El Tatio waarschijnlijk de beste terrestrische analoog voor oude warmwaterbronnen op Mars.

"We gingen naar El Tatio op zoek naar vergelijkingen met de functies die Spirit at Home Plate vond, "zei Ruff. "Onze resultaten tonen aan dat de omstandigheden bij El Tatio silica-afzettingen produceren met kenmerken die tot de meest Mars-achtige van alle silica-afzettingen op aarde behoren."

Deze kenmerken steken gunstig af bij de Martian Home Plate-silica-ontsluitingen, Ruf uitgelegd. "Het feit dat microben een rol spelen bij het produceren van de kenmerkende silicastructuren in El Tatio, verhoogt de mogelijkheid dat de Mars-silicastructuren zich op een vergelijkbare manier hebben gevormd, met andere woorden met behulp van organismen die op dat moment leefden."

Volgende rover

NASA heeft plannen om in 2020 een nieuwe rover naar Mars te sturen. De nog niet nader genoemde rover zal qua grootte en kracht vergelijkbaar zijn met de Curiosity-rover, momenteel de Gale Crater aan het verkennen. Maar de nieuwe rover zal meer geavanceerde instrumenten hebben en de mogelijkheid om samples te verzamelen en te cachen om ze later op te halen.

Dus waar moet de rover van 2020 heen?

Zoals NASA deed met Curiosity, het heeft gedurende meerdere jaren een reeks workshops gehouden, waar Mars-wetenschappers hun beste case presenteren voor een of andere landingsplaats. Aan het einde van elke workshop, kandidaat-sites worden gerangschikt op basis van hun geschiktheid met betrekking tot bepaalde kwaliteiten. Deze omvatten geologische omgeving, potentieel voor het behoud van biosignaturen, en kwaliteit van geretourneerde monsters.

Momenteel staat de Columbia Hills/Home Plate-site in Gusev Crater nr. 2 op de lijst van acht kandidaten. Het is de tweede alleen voor een oude meerbedding in Jezero Crater aan de noordwestelijke rand van Isidis Planitia, een oud inslagbassin. De volgende workshop voor locatieselectie is gepland voor februari 2017, met plannen om de lijst terug te brengen tot een "Final Four".

Hoewel een terugkeer naar de Columbia Hills en Home Plate van Gusev het verkennen van een geheel nieuw gebied van Mars zou uitsluiten - wat veel wetenschappers zouden willen doen - hopen Ruff en Farmer dat de kansen op de site redelijk goed zijn.

"Dit is een bekende hydrothermale afzetting, "zei Ruff. "We weten precies waar we moeten landen en waar we monsters moeten verzamelen. En de silicastructuren die Spirit heeft gevonden, voldoen aan de definitie van een potentiële biosignatuur."