Onderzoekers van de Brown University hebben de meest gedetailleerde geologische geschiedenis tot nu toe gepubliceerd voor een gebied van Mars dat bekend staat als Northeast Syrtis Major, een plek hoog op NASA's lijst van potentiële landingsplaatsen voor zijn volgende Mars-rover die in 2020 wordt gelanceerd.

De regio herbergt een opvallende minerale diversiteit, inclusief afzettingen die wijzen op een verscheidenheid aan vroegere omgevingen waar leven mogelijk was. Met behulp van beelden met de hoogste resolutie die beschikbaar zijn van NASA's Mars Reconnaissance Orbiter, de studie brengt de omvang van die belangrijke minerale afzettingen over het oppervlak in kaart en plaatst ze in de grotere geologische context van de regio.

"Als we dit in hoge resolutie bekijken, we kunnen gecompliceerde geomorfische patronen en een diversiteit aan mineralen aan de oppervlakte zien waarvan ik denk dat het anders is dan alles wat we ooit op Mars hebben gezien, " zei Mike Bramble, een doctoraat student bij Brown die de studie leidde, die is gepubliceerd in het tijdschrift Icarus . "Binnen een paar kilometer er is een enorm spectrum aan dingen die je kunt zien en ze veranderen heel snel."

Als NASA uiteindelijk besluit te landen op Northeast Syrtis, het werk zou helpen bij het verstrekken van een routekaart voor de reis van de rover.

"Dit is een fundamenteel document om dit deel van de planeet te beschouwen als een potentiële landingsplaats voor de Mars2020-rover, " zei Jack Mosterd, een professor in Brown's Department of Earth, Milieu- en planetaire wetenschappen en een co-auteur op het papier. "Dit vertegenwoordigt een uitzonderlijke hoeveelheid werk van Mike's kant, echt ingaan op de belangrijkste morfologische en spectroscopische datasets die we nodig hebben om te begrijpen wat dit gebied ons kan vertellen over de geschiedenis van Mars als we het met een rover verkennen."

In het verleden bewoonbare omgevingen

Northeast Syrtis ligt tussen twee gigantische Mars-landvormen - een inslagkrater 2, 000 kilometer in diameter, het Isidis-bekken genoemd, en een grote vulkaan genaamd Syrtis Major. Het inslagbassin werd ongeveer 3,96 miljard jaar geleden gevormd, terwijl de lavastroom van de vulkaan later kwam, ongeveer 3,7 miljard jaar geleden. Noordoost Syrtis behoudt de geologische activiteit die plaatsvond in de 250 miljoen jaar tussen deze twee gebeurtenissen. Miljarden jaren van erosie, meestal van winden die over de regio huilen naar de laaglanden van Isidis, hebben die geschiedenis aan de oppervlakte blootgelegd.

Binnen Noordoost-Syrtis zijn de minerale kenmerken van vier verschillende soorten waterige en potentieel bewoonbare vroegere omgevingen. Die mineralen waren ontdekt door eerder onderzoek, maar de nieuwe kaart laat in detail zien hoe ze zijn verspreid binnen de grotere geologische context van de regio. Dat helpt de mechanismen die ze mogelijk hebben gevormd te beperken, en laat zien wanneer ze ten opzichte van elkaar zijn gevormd.

De laagste en oudste laag die in het noordoosten van Syrtis is blootgelegd, heeft het soort kleimineralen dat wordt gevormd wanneer gesteente in wisselwerking staat met water met een redelijk neutrale pH. De volgende in de reeks zijn rotsen die kaoliniet bevatten, een mineraal gevormd door water dat door de grond sijpelt. De volgende laag bevat plekken waar het mineraal olivijn is veranderd in carbonaat - een waterige reactie die, op aarde, is bekend dat het chemische energie levert voor bacteriekolonies. De bovenste lagen bevatten sulfaatmineralen, een ander teken van een waterige, mogelijk levensondersteunende omgeving.

Het is van cruciaal belang om de relatieve timing van deze omgevingen te begrijpen, Mosterd zegt. Ze vonden plaats rond de overgang tussen het Noachische en het Hesperische tijdperk - een tijd van ingrijpende veranderingen in het milieu op Mars.

"We weten dat deze omgevingen bestonden in de buurt van dit belangrijke draaipunt in de geschiedenis van Mars, en door hun context in kaart te brengen, weten we wat er eerst was, wat er daarna kwam en wat het laatst kwam, "Zei Mustard. "Dus als we er nu met een rover heen kunnen gaan, we kunnen rots aan weerszijden van dat draaipunt bemonsteren, die ons zou kunnen helpen de veranderingen te begrijpen die op dat moment plaatsvonden, en test verschillende hypothesen op de mogelijkheid van een vorig leven."

En het vinden van tekenen van vorig leven is de belangrijkste missie van de Mars2020-rover. NASA heeft drie workshops gehouden waarin wetenschappers debatteerden over de verdiensten van verschillende landingsdoelen voor de rover. Mosterd en Bramble hebben de aanval op Noordoost Syrtis geleid, die bij elke workshop bovenaan de lijst is gekomen. afgelopen februari, NASA heeft aangekondigd dat de site een van de laatste drie is die worden overwogen.

Mosterd en Bramble hopen dat dit laatste werk de NASA's beslissing kan informeren. en uiteindelijk helpen bij het plannen van de Mars2020-missie.

"Terwijl we onze ogen richten op het volgende doelwit voor in situ verkenning op het oppervlak van Mars, " concluderen de onderzoekers, "geen enkele locatie biedt een betere toegang tot het scala aan geologische processen die actief zijn op Mars dan Noordoost Syrtis Major."