In 2011 werd een kleine meteoriet gevonden in de Sahara. Aangeduid als Noordwest-Afrika (NWA) 7034 of "Black Beauty", bleek het zwartgeblakerde stuk vulkanisch kristal een klein stukje Mars te zijn dat de ruimte in werd geslingerd door een asteroïde-inslag.

Maar waar op Mars kwam het vandaan? Als we dat wisten, zou de meteoriet ons cruciale aanwijzingen kunnen geven over hoe onze aardachtige buur was gevormd.

De rode planeet is bedekt met talloze inslagkraters van asteroïden, en tot voor kort leek het niet mogelijk te bepalen welke de thuisbasis was van Noordwest-Afrika 7034.

In nieuw onderzoek hebben we meer dan 94 miljoen kraters doorzocht om de oorsprong van de rotsachtige Marsbezoeker te identificeren:een krater op het zuidelijk halfrond van onze naburige planeet, gecreëerd door een asteroïde-inslag tussen 5 miljoen en 10 miljoen jaar geleden.

Waarom is de aarde zo speciaal?

Ongeveer 4,5 miljard jaar geleden stortte een schijf van gas, stof en ijs in en vormden de zon, de planeten, hun manen en de rest van het zonnestelsel. Een paar miljoen jaar later begonnen gesmolten klodders materie af te koelen om rotsachtige planeten te vormen.

We weten heel weinig over dit vroege stadium van planetaire evolutie op aarde. Erosie en de beweging van tektonische platen maken het erg moeilijk om zulke oude rotsen te vinden.

We zouden graag meer willen weten over hoe planeten zich in de loop van de tijd vormen en evolueren, omdat het ons zou helpen begrijpen waarom de aarde zo anders is dan andere planeten.

Op zoek naar Mars

Om meer te weten te komen over de oorsprong van planeten, sturen ruimteagentschappen een overvloed aan sondes en rovers naar Mars om zijn geologische verleden te ontrafelen.

Mars wordt vaak beschouwd als de broer of zus van de aarde. In het verleden herbergde het vloeibaar water, vormde het meren en zeeën, en ondervond het ook gedurende langere perioden vulkanische activiteit.

Mars heeft echter geen platentektoniek en weinig recente erosie, dus zijn oude rotsen zijn beter bewaard gebleven dan die op aarde.

Een belangrijk doel van de volgende generatie Mars-missies is om monsters te verzamelen van één bepaalde locatie, de Jezero-krater, en deze voor analyse naar de aarde terug te sturen.

Martiaanse meteorieten

We hebben echter al enkele monsters van Mars die we grondig kunnen onderzoeken. Er zijn ongeveer 300 stukjes Mars in laboratoria over de hele wereld in de vorm van meteorieten, en ze zijn de afgelopen 30 jaar intensief bestudeerd.

Deze meteorieten werden de afgelopen 20 miljoen jaar vanaf het oppervlak van Mars gelanceerd door ongeveer een dozijn asteroïde-inslagen. De exacte locaties van de bronnen van de enige Martiaanse rotsen die op aarde beschikbaar zijn, zijn echter onbekend.

Het vinden van de precieze oorsprong van deze meteorieten zou gelijk staan ​​aan verschillende gratis monsterretourmissies, dus onderzoekers proberen het al tientallen jaren. Pas nu is het haalbaar geworden, dankzij de introductie van machine learning-technieken.

Kraters catalogiseren

Ons onderzoek, dat deze week werd gerapporteerd, onthult de oorsprong van een van de meest interessante bekende Mars-meteorieten:NWA 7034, het meest bestudeerde monster van Mars tot nu toe.

Met behulp van de supercomputer in het Pawsey Supercomputing Research Center in Perth hebben we een kolossale hoeveelheid afbeeldingen met hoge resolutie van Mars geanalyseerd. Met een machine learning-algoritme dat we hebben ontwikkeld, hebben we meer dan 94 miljoen inslagkraters geïdentificeerd.

Deze catalogus van kraters is de grootste die ooit is gemaakt en stelt ons in staat de geschiedenis van hun ontstaan ​​te begrijpen met een nooit eerder geëvenaarde resolutie.

We ontdekten dat de kleinste kraters, met een diameter van minder dan 100 meter, als stralen worden verspreid en naar buiten wijzen vanaf 19 grote en zeer jonge inslagkraters. Die kleine inslagen worden secundaire kraters genoemd en zijn het gevolg van het terugvallen van puin na een grote inslag.

Als we dit wisten, konden we ongeveer 80.000 kraters uitsluiten als potentiële bronnen van de meteorieten van Mars, omdat ze niet in staat zouden zijn geweest om rotsen de ruimte in te werpen. Er bleven alleen die 19 grote kraters over.

De Karratha-krater vinden

Vervolgens vergeleken we de kenmerken van de NWA 7034-meteoriet (voornamelijk zijn leeftijd, samenstelling en magnetische eigenschappen) met die van het oppervlak rond de 19 kraters, afgeleid van gegevens van ruimtevaartuigen in een baan rond de planeet.

Mijn team en ik realiseerden ons dat slechts één, voorheen naamloze, krater alle kenmerken van de meteoriet kon verklaren:een krater van 10 km in de provincie Terra Cimmeria-Sirenum, op het zuidelijk halfrond van Mars.

De krater kreeg geen naam omdat niemand hem eerder erg interessant had gevonden. We hebben de naam Karratha voorgesteld, een verwijzing naar de stad in West-Australië in de buurt van de oudste rots die ooit op aarde is gevonden.

Het meest opwindende aan deze ontdekking was om een ​​verband te leggen tussen dit zeldzame monster van Mars en de unieke kenmerken van de regio Terra Cimmeria-Sirenum.

Een venster op de oude aarde

Uit laboratoriumanalyses die op deze meteoriet zijn uitgevoerd, weten we dat deze oude mineralen bevat:zirkonen van ongeveer 4,48 miljard jaar oud, ouder dan de oudste zirkonen die op aarde zijn gevonden, gelegen in West-Australië.

De samenstelling van sommige stukken van de meteoriet is ook erg intrigerend:ze zijn vergelijkbaar met de huidige aardse continenten. Dit vertelt ons dat Terra Cimmeria-Sirenum een ​​oude korst is die 4,5 miljard jaar oude rotsen herbergt, met chemische en magnetische kenmerken die anders zijn dan waar dan ook op Mars.

Door toekomstige missies naar dit geïdentificeerde gebied te sturen, kunnen wetenschappers onderzoeken wat er 4,5 miljard jaar geleden op Mars gebeurde, een paar miljoen jaar na zijn vorming. Aangezien de aarde zijn oude oppervlak verloor, voornamelijk als gevolg van platentektoniek, is het observeren van zo'n omgeving in extreem oude terreinen op Mars een venster op de oude aarde die we lang geleden verloren hebben. + Verder verkennen

Machine learning identificeert krater die beroemde Martiaanse rots heeft uitgeworpen

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.