Resultaten van meerdere en complementaire laboratoriumanalyses van mineralen gevonden in monsters van materiaal uit Antarctica zouden wetenschappers een beter begrip kunnen geven van de oppervlakte- en ondergrondse omgeving van Mars, en locaties van potentieel bewoonbare ondergrondse locaties kunnen aangeven, zegt een nieuw artikel van Planetary Science Institute Research Scientist Elizabeth C. Sklute.

Monsters van intermitterende pekelafvoer bij Blood Falls aan het eindpunt van Taylor Glacier, Antarctica, werden verzameld door Jill Mikucki van de Universiteit van Tennessee, Knoxville gedurende twee veldseizoenen. De pekel stroomt uit een ondergronds water dat al duizenden jaren geïsoleerd is. De pekelstroom zet materiaal af dat [de] oppervlaktemanifestatie is van een ondergrondse omgeving die een bloeiende gemeenschap van microbieel leven herbergt. Aanvankelijk is de pekel helder, maar de afzettingen worden in de loop van de tijd rood aan het oppervlak, waardoor Blood Falls zijn naam krijgt. Deze oppervlaktemonsters werden getest in het laboratorium van Sklute met behulp van Fourier-transformatie-infrarood-, Raman-, zichtbaar voor nabij-infrarood- en Mössbauer-spectroscopieën. Monsters werden verder gekarakteriseerd met behulp van microsonde en inductief gekoppeld plasma optische emissiespectroscopie voor chemie, en röntgendiffractie, scanning elektronenmicroscopie en transmissie-elektronenmicroscopie voor mineralogie, kristallografie en chemie.

"We namen droge monsters en analyseerden ze door er licht van verschillende golflengten op te schijnen. Elke golflengte van licht zorgt ervoor dat de bindingen en atomen in een monster op een andere manier reageren. Door ze allemaal samen te gebruiken, kunnen we erachter komen wat er is, " zei Sklute, hoofdauteur van "A Multi-Technique Analysis of Surface Materials From Blood Falls, Antarctica" dat verschijnt in Frontiers in Astronomy and Space Science .

"We nemen elk van deze kleine stukjes informatie en we plakken ze aan elkaar om een ​​heel beeld te vormen, omdat de ene techniek heel goed kan zijn om je te vertellen of bepaalde dingen er zijn en een andere techniek het volledig kan missen, simpelweg omdat de bindingen of atomen niet niet reageren op die energieën," zei Sklute. "Deze resultaten tonen de sterke en zwakke punten van verschillende analytische methoden en onderstrepen de noodzaak van meerdere complementaire technieken om de gecompliceerde mineralogie op deze locatie te informeren.

"Door deze technieken te combineren, hebben we de gedetailleerde mineralogische assemblage van deze Mars-analoge site bepaald en we hebben geleerd dat de afzetting voornamelijk carbonaten is en dat de rode kleur van Bloody Falls afkomstig is van de oxidatie van opgeloste ferro-ionen (Fe2+) terwijl ze worden blootgesteld in de lucht, waarschijnlijk in combinatie met andere ionen.In plaats van ijzer(Fe3+)-mineralen te vormen, wat meestal op aarde gebeurt, verandert deze pekel in amorfe (geen lange-afstandsstructuur) nanobolletjes die ijzer en een heleboel andere elementen bevatten, zoals chloor en natrium. Door de Curiosity-rover zijn amorfe materialen alomtegenwoordig gevonden in Gale Crater op Mars, "zei Sklute. "Tot op heden hebben we niet kunnen bepalen waar het amorfe materiaal op Mars van is gemaakt. Het is echt spannend om te vinden wat vergelijkbaar materiaal kan zijn in een natuurlijke omgeving op aarde.

"We zeggen niet dat dit een biosignatuur is, omdat het niet wordt geproduceerd door de microben, maar eerder door de chemie waar de microben leven. Het geeft ons echter een routekaart voor een plek om naar een andere bevroren wereld te kijken," zei Sklute .

"De methode die we in deze studie hebben gebruikt, zal ons ook een krachtig hulpmiddel bieden om ons te helpen begrijpen hoe dingen met de tijd kunnen veranderen als ze terugkeren van een andere planeet. Het helpt ons de variabiliteit te begrijpen in fasen die echt onder de detectielimiet van de meest voorkomende technieken liggen. ’, zei Sklute.

PSI Senior Scientist M. Darby Dyar is een co-auteur van het papier. + Verder verkennen

Algoritmen voor machinaal leren helpen wetenschappers Mars te verkennen