Planetaire wetenschappers van Rice University, NASA's Johnson Space Center en het California Institute of Technology hebben een antwoord op een mysterie dat de onderzoeksgemeenschap van Mars voor een raadsel houdt sinds NASA's Curiosity-rover in 2016 een mineraal genaamd tridymite ontdekte in Gale Crater.

Tridymiet is een vorm van kwarts met hoge temperatuur en lage druk die uiterst zeldzaam is op aarde, en het was niet meteen duidelijk hoe een geconcentreerd deel ervan in de krater terechtkwam. Gale Crater werd gekozen als de landingsplaats van Curiosity vanwege de waarschijnlijkheid dat het ooit vloeibaar water bevatte, en Curiosity vond bewijs dat bevestigde dat Gale Crater nog maar 1 miljard jaar geleden een meer was.

"De ontdekking van tridymiet in een moddersteen in Gale Crater is een van de meest verrassende observaties die de Curiosity rover heeft gedaan in 10 jaar Mars verkennen", zegt Kirsten Siebach van Rice, co-auteur van een studie die online is gepubliceerd in Earth en Planetaire Wetenschapsbrieven . "Tridymiet wordt gewoonlijk geassocieerd met kwartsvormende, explosieve, geëvolueerde vulkanische systemen op aarde, maar we vonden het op de bodem van een oud meer op Mars, waar de meeste vulkanen erg primitief zijn."

Siebach, een assistent-professor in Rice's Department of Earth, Environmental and Planetary Sciences, is een missiespecialist in het Curiosity-team van NASA. Om het antwoord op het mysterie te achterhalen, werkte ze samen met twee postdoctorale onderzoekers in haar Rice-onderzoeksgroep, Valerie Payré en Michael Thorpe, NASA's Elizabeth Rampe en Caltech's Paula Antoshechkina. Payré, de hoofdauteur van de studie, is nu verbonden aan de Northern Arizona University en bereidt zich voor om in de herfst lid te worden van de faculteit van de University of Iowa.

Siebach en collega's begonnen met het opnieuw evalueren van gegevens van elke gerapporteerde vondst van tridymiet op aarde. Ze beoordeelden ook vulkanische materialen van modellen van vulkanisme op Mars en onderzochten opnieuw sedimentair bewijs van het Gale Crater-meer. Ze kwamen toen met een nieuw scenario dat overeenkwam met al het bewijs:Martiaanse magma zat langer dan normaal in een kamer onder een vulkaan en onderging een proces van gedeeltelijke afkoeling, fractionele kristallisatie genaamd, totdat er extra silicium beschikbaar was. Bij een enorme uitbarsting spuwde de vulkaan as met het extra silicium in de vorm van tridymiet in het Gale Crater-meer en de omliggende rivieren. Water hielp de as af te breken door natuurlijke processen van chemische verwering, en water hielp ook bij het sorteren van de mineralen die door verwering werden geproduceerd.

Het scenario zou tridymiet hebben geconcentreerd en mineralen produceren die consistent zijn met de vondst van 2016. Het zou ook ander geochemisch bewijs verklaren dat Curiosity in het monster aantrof, waaronder opalinesilicaten en verlaagde concentraties aluminiumoxide.

"Het is eigenlijk een eenvoudige evolutie van andere vulkanische rotsen die we in de krater hebben gevonden," zei Siebach. "We beweren dat, omdat we dit mineraal maar één keer hebben gezien en het sterk geconcentreerd was in een enkele laag, de vulkaan waarschijnlijk uitbrak op hetzelfde moment dat het meer er was. Hoewel het specifieke monster dat we analyseerden niet uitsluitend vulkanische as was, was het as dat was verweerd en gesorteerd door water."

Als een vulkaanuitbarsting zoals die in het scenario zou plaatsvinden toen Gale Crater een meer bevatte, zou dit betekenen dat explosief vulkanisme meer dan 3 miljard jaar geleden plaatsvond, terwijl Mars overging van een nattere en misschien warmere wereld naar de droge en kale planeet. is vandaag.

"Er is voldoende bewijs van basaltische vulkaanuitbarstingen op Mars, maar dit is een meer geëvolueerde chemie," zei ze. "Dit werk suggereert dat Mars een complexere en intrigerendere vulkanische geschiedenis heeft dan we vóór Curiosity hadden gedacht."

De Curiosity-rover is nog steeds actief en NASA bereidt zich voor om de 10e verjaardag van zijn landing volgende maand te vieren. + Verder verkennen

Curiosity rover inventariseert het belangrijkste levensingrediënt op Mars