Golvende landstroken die vanuit de ruimte zichtbaar zijn, onthullen rivieren die ooit over het oppervlak van Mars stroomden, maar hoe lang stroomde het water? Genoeg tijd om bewijs van het oude leven vast te leggen, volgens een nieuwe Stanford-studie.

Wetenschappers hebben gespeculeerd dat de Jezero-krater op Mars - de locatie van de volgende NASA-rovermissie naar de Rode Planeet - een goede plek zou kunnen zijn om sporen van leven te zoeken. Een nieuwe analyse van satellietbeelden ondersteunt die hypothese. Door te modelleren hoe lang het duurde om de sedimentlagen te vormen in een delta die is afgezet door een oude rivier toen deze in de krater stroomde, onderzoekers hebben geconcludeerd dat als er ooit leven was in de buurt van het oppervlak van Mars, sporen ervan kunnen zijn vastgelegd in de deltalagen.

"Er was waarschijnlijk gedurende een aanzienlijke tijd water op Mars en die omgeving was zeer zeker bewoonbaar, ook al was het misschien droog, " volgens hoofdauteur Mathieu Lapôtre, een assistent-professor geologische wetenschappen aan Stanford's School of Earth, Energie- en milieuwetenschappen (Stanford Earth). "We toonden aan dat sedimenten snel werden afgezet en dat als er organische stoffen waren, ze zouden snel zijn begraven, wat betekent dat ze waarschijnlijk zouden zijn bewaard en beschermd."

De Jezero-krater werd geselecteerd voor NASA's volgende rover-missie, deels omdat de site een rivierdelta bevat, waarvan op aarde bekend is dat ze organische moleculen die met het leven zijn geassocieerd effectief bewaren. Maar zonder inzicht in de tarieven en duur van delta-building evenementen, de analogie bleef speculatief. Het nieuwe onderzoek, online gepubliceerd op 23 april in AGU Advances, biedt richtlijnen voor monsterherstel om het oude klimaat op Mars en de duur van de deltavorming voor NASA's Perseverance Rover naar Mars beter te begrijpen, die naar verwachting in juli 2020 wordt gelanceerd als onderdeel van de eerste Mars-monsterretourmissie.

Extrapoleren van de aarde

De studie omvat een recente ontdekking die de onderzoekers over de aarde hebben gedaan:kronkelige rivieren met één schroefdraad zonder planten die over hun oevers groeien, bewegen ongeveer tien keer sneller zijwaarts dan die met vegetatie. Gebaseerd op de sterkte van de zwaartekracht van Mars, en ervan uitgaande dat de Rode Planeet geen planten had, de wetenschappers schatten dat de delta in de Jezero-krater minstens 20 tot 40 jaar nodig had om zich te vormen, maar die formatie was waarschijnlijk discontinu en verspreid over ongeveer 400, 000 jaar.

"Dit is handig omdat een van de grote onbekenden op Mars tijd is, Lapôtre zei. "Door een manier te vinden om het tarief voor het proces te berekenen, we kunnen beginnen die dimensie van tijd te winnen."

Omdat single-threaded, meanderende rivieren worden het vaakst gevonden met vegetatie op aarde, hun voorkomen zonder planten bleef tot voor kort grotendeels onopgemerkt. Men dacht dat vóór het verschijnen van planten, alleen gevlochten rivieren, samengesteld uit meerdere geïnterlinieerde kanalen, bestond. Nu onderzoekers weten dat ze ernaar moeten zoeken, ze hebben vandaag de dag meanderende rivieren op aarde gevonden waar geen planten zijn, zoals in de McLeod Springs Wash in het Toiyabe-bekken van Nevada.

"Dit was specifiek nog niet eerder gedaan omdat single-threaded rivieren zonder planten niet echt op de radar stonden, "Zei Lapôtre. "Het heeft ook coole implicaties voor hoe rivieren op aarde zouden hebben gewerkt voordat er planten waren."

De onderzoekers schatten ook dat natte perioden die bevorderlijk zijn voor significante delta-opbouw ongeveer 20 keer minder frequent waren op het oude Mars dan op aarde vandaag.

"Mensen hebben steeds meer nagedacht over het feit dat stromen op Mars waarschijnlijk niet continu waren en dat er tijden zijn geweest dat je stromen had en andere tijden dat je droge perioden had, "Zei Lapôtre. "Dit is een nieuwe manier om kwantitatieve beperkingen te stellen aan hoe vaak stromen waarschijnlijk op Mars plaatsvonden."

Bevindingen uit de Jezero-krater kunnen ons helpen begrijpen hoe het leven op aarde is geëvolueerd. Als daar ooit leven bestond, het is waarschijnlijk niet verder geëvolueerd dan het eencellige stadium, wetenschappers zeggen. Dat komt omdat de Jezero-krater meer dan 3,5 miljard jaar geleden werd gevormd, lang voordat organismen op aarde meercellig werden. Als er ooit leven aan de oppervlakte was, zijn evolutie werd tot stilstand gebracht door een onbekende gebeurtenis die de planeet steriliseerde. Dat betekent dat de krater van Mars zou kunnen dienen als een soort tijdcapsule die tekenen van leven bewaart zoals het ooit op aarde had kunnen bestaan.

"In staat zijn om een ​​andere planeet te gebruiken als laboratoriumexperiment om te zien hoe het leven ergens anders had kunnen beginnen of waar er een betere beschrijving is van hoe het leven in de eerste plaats begon - dat zou ons eigenlijk veel kunnen leren over wat leven is, Lapôtre zei. "Dit zullen de eerste monsters zijn die we als een rots op Mars hebben gezien en vervolgens naar de aarde hebben teruggebracht, dus het is best spannend."