Geologen houden van veldwerk. Ze houden ervan om hun gespecialiseerde hamers en beitels in naden in de rots te krijgen, het blootleggen van onverweerde oppervlakken en het onthullen van de geheimen van de rots. Mars zou voor velen van hen de ultieme excursie zijn, maar helaas, dat is niet mogelijk.

In plaats daarvan, we hebben de Perseverance-rover op excursie gestuurd. Maar als een geoloog mee zou gaan, hoe zou het er voor hen uitzien?

Geologen vertellen ons dat er geen vervanging is voor veldwerk. Jezero Crater is waar Perseverance op zijn excursie gaat, en gelukkig, de krater is op verschillende manieren onderzocht door verschillende satellieten. In de ogen van een geoloog, de krater is een bonanza.

NASA koos de Jezero Crater voor de missie van Perseverance, deels vanwege zijn geologie. Hoewel geologie zich voornamelijk bezighoudt met de fysieke structuur van een planeet, het is een groeiend onderdeel van het begrijpen hoe een planeet het leven had kunnen ondersteunen. Biologie is onlosmakelijk verweven met geologie. Met zijn verzameling sedimenten en zijn oude kustlijn, de Jezero-krater is een belangrijk doelwit voor de moderne planetaire geologie.

Jezero Crater was ooit een meer in zijn verleden, mogelijk twee keer, volgens sommige onderzoeken. Wetenschappers die Jezero bestuderen, zeggen dat het meer waarschijnlijk is gevormd toen er een periode van voortdurende oppervlakte-afvoer was. Twee inkomende waterlopen voedden het meer, en overloop sneed een kanaal uit het meer.

De afbeelding hierboven toont de Jezero-krater in hoogtedetail. Volharding landde nabij de westelijke kant van de krater, nabij de duidelijk zichtbare rivierdelta. Dat riviersediment bevat oude klei, die vooral goed zijn in het vangen en bewaren van organisch materiaal. Als een echte levende geoloog mee zou gaan met Perseverance, ze zouden waarschijnlijk rechtstreeks naar die klei gaan.

NASA's Mars Reconnaissance Orbiter heeft de Jezero-krater bestudeerd. Een van de instrumenten is een beeldvormende spectrometer genaamd Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM). Het is vooral goed in het identificeren van klei. De afbeelding hieronder toont enkele kleisoorten in Jezero.

Het riviersediment is zo hoog opgestapeld dat de rand als een klif is. Doorzettingsvermogen zal langs de bodem van die klif gaan voordat het zich een weg omhoog en over de delta baant, hopelijk de oude kustlijn bereiken. Vervolgens, afhankelijk van de lengte van de missie, de rover zou Jezero's 610 meter (2000 ft.) kraterrand beklimmen en enkele van de vlaktes rond de krater verkennen. De belangrijkste missieduur van Perseverance is ongeveer één Mars-jaar (ongeveer twee aardse jaren) en NASA denkt dat het in die tijd ongeveer de helft van deze reis zou kunnen voltooien.

Terwijl een geoloog - of eigenlijk elke andere wetenschapper of wetenschappelijk ingestelde persoon - zou vergapen aan de geheimen die Jezero Crater heeft, dat zou pas een begin zijn. Als alles goed gaat en Perseverance verlaat de krater naar de hooglanden, onze fictieve geoloog zou verwonderd zijn over de geologische rijkdom van de regio rond de krater.

Het DLR (German Aerospace Center) bedient een speciale camera op de Mars Express Orbiter van ESA. Het wordt de stereoscopische camera met hoge resolutie (HRSC) genoemd. De HRSC is een krachtige eenheid met als missie het afbeelden en bestuderen van het oppervlak van Mars. Een van zijn taken is de karakterisering van de geologische evolutie van de planeet. Een deel van zijn taak is het maken van hi-res Digital Terrain Models (DTM) van Mars, inclusief de regio rond Jezero.

De DLR heeft onlangs twee afbeeldingen vrijgegeven van Jezero Crater en het omliggende gebied, het benadrukken van een deel van de geologische context en de topografie. De afbeeldingen helpen de geologische diversiteit van het gebied te verklaren en waarom het werd gekozen als het doelgebied van Perseverance.

Zoals de afbeeldingen laten zien, de Jezero-krater ligt op de grens tussen verschillende geologische gebieden van verschillende leeftijden. Het hooglandgebied van Terra Sabaea bevat rotsen uit het Paleozoïcum van Mars (de Noachian:4,1-3,7 miljard jaar geleden). Het inslagbekken Isidis dateert uit dezelfde tijd. De vlakte van Isidis Planitia is veel jonger, die teruggaat tot de Hesperian (3,7-3,0 miljard jaar geleden) en de Mars Modern (de Amazone 3,0 miljard jaar tot heden). Het resultaat is dat rotsen en andere afzettingen rond de Jezero-krater afkomstig zijn uit elk van de drie geologische tijdperken van Mars. Voor een geoloog, dit is een grote rotsachtige bonanza.

De nabijgelegen Syrtis Major is een vulkanische provincie waarvan de lavastromen ook dateren uit het Hesperium. De Nili Fossae-regio is een trogsysteem dat is gevormd door de schokken van de Isidis-impact. Dit is de droomexcursie van een geoloog. Als Perseverance zijn primaire missie kan voltooien, het zal enkele van de regio's buiten de Jezero-krater verkennen.

Van bijzonder belang zijn agglomeraat puin genaamd megabreccia dat zich heeft gevormd tijdens de Isidis-impact. Ze bevinden zich ten westen van Jezero in het gesteente van Noach, stollingsgesteente, en lavastromen van Syrtis Major. Megabreccia's kunnen erg groot zijn, tot een kilometer breed, en kan waardevolle aanwijzingen bevatten voor de vroege geschiedenis van Mars.

Hoewel Perseverance in sommige opzichten kan fungeren als een soort veldgeoloog, het heeft zijn beperkingen. Zijn boor kan alleen ondiepe diepten bereiken. Elk leven dat op Mars bestond, dateert waarschijnlijk van 3,7 miljard tot 3,4 miljard jaar geleden, dat is ook toen het leven op aarde verscheen. Elk oppervlakkig bewijs van microscopisch leven is waarschijnlijk vernietigd door UV-straling, hoewel sommige in de sedimenten en klei kunnen worden bewaard.

Perseverance zal zijn monsters verzamelen, en hopelijk, een toekomstige missie zal ze terugbrengen naar de aarde voor een diepere en grondigere studie. Dat komt overeen met hoe geologen werken, te. Veldmonsters worden onderworpen aan grondige studie in laboratoria.

Doorzettingsvermogen zal ons veel leren over de geologische geschiedenis van Mars en hoe het leven daar zou kunnen hebben bestaan. Nu het veilig op het oppervlak van Mars is, haar missie is al bijna een succes. Maar het is niet de enige rover die in de jaren 2020 op een excursie naar Mars gaat.

De Rosalind Franklin Rover van de ESA gaat op zijn eigen reis naar Mars. Het zal landen in Oxia Planum, een regio met een enorme blootstelling aan kleihoudend gesteente. Het is ook een zeer geologisch diverse regio. De Rosalind Franklin zal diepere monsters kunnen nemen dan Perseverance kan, tot twee meter.

Maar we lopen op de zaken vooruit.

Op een dag, een echte menselijke geoloog zou heel goed voet op Mars kunnen zetten. Misschien meerdere. Maar tot die tijd zullen onze rover-geologen het voor ons moeten doen.

Als eerdere missies een indicatie zijn, Doorzettingsvermogen zal veel langer duren dan zijn primaire missie. NASA's MSL Curiosity landde in augustus 2012 op Mars en gaat nog steeds, grotendeels dankzij de Multi-Mission Radio-isotope Thermo-elektrische Generator (RTG). Doorzettingsvermogen heeft dezelfde soort energiebron, dus ongelukken voorbehouden, het is redelijk om te hopen dat de rover de Jezero Crater en de omliggende gebieden zal bereiken, kijken naar en bemonsteren van rotsen uit de hele geologische geschiedenis van Mars.

Als dat gebeurt, het zal niet alleen onze denkbeeldige geoloog zijn die op een excursie van zijn leven is. Waarschijnlijk zal elke geoloog op aarde plaatsvervangend door die reis leven.