De eerste wetenschappelijke analyse van beelden gemaakt door NASA's Perseverance-rover heeft nu bevestigd dat de Jezero-krater op Mars - die tegenwoordig een droge, door de wind geërodeerde depressie - was ooit een rustig meer, 3,7 miljard jaar geleden gestaag gevoed door een kleine rivier.

De afbeeldingen tonen ook bewijs dat de krater plotselinge overstromingen heeft doorstaan. Deze overstroming was krachtig genoeg om grote rotsblokken van tientallen kilometers stroomopwaarts op te vegen en in de bodem van het meer te deponeren. waar de massieve rotsen vandaag liggen.

De nieuwe analyse, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap, is gebaseerd op afbeeldingen van de ontluikende rotsen in de krater aan de westkant. Satellieten hadden eerder aangetoond dat deze ontsluiting, van bovenaf gezien, leken op rivierdelta's op aarde, waar sedimentlagen worden afgezet in de vorm van een waaier terwijl de rivier zich in een meer voedt.

De nieuwe beelden van Perseverance, genomen vanuit de krater, bevestigen dat deze ontsluiting inderdaad een rivierdelta was. Op basis van de sedimentaire lagen in de ontsluiting, het lijkt erop dat de rivierdelta in een meer stroomde dat een groot deel van zijn bestaan ​​kalm was, totdat een dramatische verandering in het klimaat episodische overstromingen veroorzaakte aan of tegen het einde van de geschiedenis van het meer.

"Als je naar deze beelden kijkt, je staart eigenlijk naar dit epische woestijnlandschap. Het is de meest verlaten plek die je ooit zou kunnen bezoeken, " zegt Benjamin Weiss, hoogleraar planetaire wetenschappen aan het MIT's Department of Earth, Atmosferische en Planetaire Wetenschappen en lid van het analyseteam. "Er is nergens een druppel water, en toch, hier hebben we bewijs van een heel ander verleden. Er is iets heel ingrijpends gebeurd in de geschiedenis van de planeet."

Terwijl de rover de krater verkent, wetenschappers hopen meer aanwijzingen te vinden voor de klimatologische evolutie ervan. Nu ze hebben bevestigd dat de krater ooit een meeromgeving was, ze geloven dat de sedimenten sporen van oud waterig leven kunnen bevatten. In zijn missie voor de toekomst, Perseverance gaat op zoek naar locaties om sedimenten te verzamelen en te bewaren. Deze monsters zullen uiteindelijk worden teruggestuurd naar de aarde, waar wetenschappers ze kunnen onderzoeken op Martiaanse biosignaturen.

"We hebben nu de mogelijkheid om fossielen te zoeken, " zegt teamlid Tanja Bosak, universitair hoofddocent geobiologie aan het MIT. "Het zal enige tijd duren om bij de rotsen te komen die we echt hopen te bemonsteren op tekenen van leven. Dus, het is een marathon, met veel potentie."

Gekantelde bedden

Op 18 februari, 2021, de Perseverance-rover landde op de bodem van de Jezero-krater, iets meer dan een mijl verwijderd van de westelijke waaiervormige ontsluiting. In de eerste drie maanden, het voertuig bleef stationair terwijl NASA-ingenieurs de vele instrumenten van de rover op afstand controleerden.

Gedurende deze periode, twee van Perseverance's camera's, Mastcam-Z en de SuperCam Remote Micro-Imager (RMI), vastgelegde beelden van hun omgeving, inclusief langeafstandsfoto's van de rand van de ontsluiting en een formatie die bekend staat als Kodiak butte, een kleinere uitloper waarvan planetaire geologen vermoeden dat deze ooit verbonden was met de belangrijkste waaiervormige uitloper, maar sindsdien gedeeltelijk is geërodeerd.

Toen de rover beelden naar de aarde had gedownlinkt, NASA's Perseverance-wetenschappelijk team heeft de afbeeldingen verwerkt en gecombineerd, en waren in staat om verschillende sedimentlagen langs Kodiak Butte in verrassend hoge resolutie te observeren. De onderzoekers maten de dikte van elke laag, helling, en laterale omvang, vinden dat het sediment moet zijn afgezet door stromend water in een meer, in plaats van door de wind, bladachtige overstromingen, of andere geologische processen.

De rover ving ook soortgelijke gekantelde sedimentbedden langs de belangrijkste ontsluiting. deze afbeeldingen, samen met die van Kodiak, bevestigen dat de waaiervormige formatie inderdaad een oude delta was en dat deze delta uitmondde in een oud Marsmeer.

"Zonder ergens heen te rijden, de rover was in staat om een ​​van de grote onbekenden op te lossen, dat was dat deze krater ooit een meer was, " Zegt Weiss. "Totdat we daar echt landden en bevestigden dat het een meer was, het was altijd een vraag."

Boulder stroom

Toen de onderzoekers beelden van de belangrijkste ontsluiting nader bekeken, ze zagen grote keien en kasseien ingebed in de jongste, bovenste lagen van de delta. Sommige rotsblokken waren wel 1 meter breed, en werden geschat op een gewicht van enkele tonnen. Deze massieve rotsen, het team concludeerde, moet van buiten de krater zijn gekomen, en maakte waarschijnlijk deel uit van gesteente op de kraterrand of anders 40 of meer mijlen stroomopwaarts.

Afgaande op hun huidige locatie en afmetingen, het team zegt dat de rotsblokken stroomafwaarts en in de bodem van het meer werden gedragen door een plotselinge overstroming die tot 9 meter per seconde stroomde en tot 3 bewoog, 000 kubieke meter water per seconde.

"Je hebt energetische overstromingsomstandigheden nodig om zo grote en zware rotsen te vervoeren, " zegt Weiss. "Het is iets bijzonders dat kan wijzen op een fundamentele verandering in de lokale hydrologie of misschien het regionale klimaat op Mars."

Omdat de enorme rotsen in de bovenste lagen van de delta liggen, ze vertegenwoordigen het meest recent gedeponeerde materiaal. De keien zitten bovenop lagen van oudere, veel fijner sediment. Deze gelaagdheid, zeggen de onderzoekers, geeft aan dat gedurende een groot deel van zijn bestaan, het oude meer werd gevuld door een zacht stromende rivier. Fijne sedimenten - en mogelijk organisch materiaal - dreven langs de rivier, en ging geleidelijk aan, glooiende delta.

Echter, de krater kreeg later plotselinge plotselinge overstromingen die grote rotsblokken op de delta afzetten. Toen het meer opdroogde, en gedurende miljarden jaren heeft de wind het landschap uitgehold, het verlaten van de krater die we vandaag zien.

De oorzaak van deze klimaatomslag is onbekend, hoewel Weiss zegt dat de rotsblokken van de delta wat antwoorden kunnen bevatten.

"Het meest verrassende dat uit deze beelden naar voren is gekomen, is de potentiële kans om de tijd vast te leggen waarop deze krater overging van een aardachtige bewoonbare omgeving, naar deze desolate landschapswoestenij die we nu zien, "zegt hij. "Deze keienbedden kunnen verslagen zijn van deze overgang, en we hebben dit op andere plaatsen op Mars nog niet gezien."