Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Een NASA-rover heeft een veelbelovende plek bereikt om te zoeken naar gefossiliseerd leven op Mars

Krediet:NASA/JPL-Caltech

Terwijl wij ons dagelijks leven op aarde uitvoeren, rijdt een nucleair aangedreven robot ter grootte van een kleine auto rond op Mars op zoek naar fossielen. In tegenstelling tot zijn voorganger Curiosity is NASA's Perseverance-rover expliciet bedoeld om "te zoeken naar potentieel bewijs van vorig leven", volgens de officiële missiedoelstellingen.



De Jezero-krater werd grotendeels als landingsplaats gekozen omdat deze de overblijfselen bevat van oude modder en andere sedimenten die zijn afgezet op de plek waar een rivier meer dan 3 miljard jaar geleden uitmondde in een meer. We weten niet of er leven in dat meer was, maar als dat zo was, zou Perseverance er misschien bewijs van kunnen vinden.

We kunnen ons voorstellen dat Perseverance grote, goed bewaarde fossielen van microbiële kolonies tegenkomt – die misschien lijken op de koolachtige ‘stromatolieten’ die bacteriën op zonne-energie produceerden langs oude kustlijnen op aarde. Fossielen als deze zouden groot genoeg zijn om duidelijk te kunnen zien met de camera's van de rover, en zouden ook chemisch bewijs kunnen bevatten voor oud leven, dat de spectroscopische instrumenten van de rover zouden kunnen detecteren.

Maar zelfs in zulke enorm optimistische scenario's zouden we er pas helemaal zeker van zijn dat we fossielen hadden gevonden als we ze onder de microscoop konden zien in laboratoria op aarde. Dat komt omdat het mogelijk is dat geologische kenmerken die door niet-biologische processen worden geproduceerd, op fossielen lijken. Deze worden pseudofossielen genoemd. Daarom zoekt Perseverance niet alleen ter plekke naar fossielen:het verzamelt ook monsters. Als alles goed gaat, zullen ongeveer 30 exemplaren naar de aarde worden teruggebracht via een vervolgmissie, die wordt gepland in samenwerking met de European Space Agency (ESA).

Eerder deze maand kondigde NASA aan dat een bijzonder intrigerend exemplaar, de 24e voor Perseverance en informeel genaamd "Comet Geyser", zich had aangesloten bij de groeiende collectie van de rover. Deze komt van een uitloper genaamd Bunsen Peak, onderdeel van een rotsachtige afzetting genaamd de Margin Unit, die dicht bij de rand van de krater ligt.

Deze rotseenheid kan zich langs de kustlijn van het oude meer hebben gevormd. Rover-instrumenten hebben aangetoond dat het Bunsen Peak-monster wordt gedomineerd door carbonaatmineralen (het hoofdbestanddeel van gesteenten zoals kalksteen, krijt en travertijn op aarde).

De kleine carbonaatkorrels worden met zuiver silica (vergelijkbaar met opaal of kwarts) aan elkaar gecementeerd. In het persbericht van NASA wordt Ken Farley, projectwetenschapper van Perseverance, geciteerd:"Dit is het soort gesteente dat we hadden gehoopt te vinden toen we besloten de Jezero-krater te onderzoeken."

Maar wat is er zo speciaal aan carbonaten? En wat maakt het Bunsen Peak-monster bijzonder spannend vanuit het oogpunt van astrobiologie, de studie van het leven in het universum? Ten eerste kan dit gesteente gevormd zijn onder omstandigheden die we als bewoonbaar zouden beschouwen:in staat om de stofwisseling van het leven zoals wij dat kennen te ondersteunen.

Doorzettingsvermogen boorde zich in Bunsen Peak en onthulde de witte kleur in de rots. Krediet:NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Eén ingrediënt van bewoonbaarheid is de beschikbaarheid van water. Carbonaat- en silicamineralen kunnen beide worden gevormd door directe neerslag uit vloeibaar water. Monster 24 is mogelijk uit het water van het meer neergeslagen onder temperaturen en chemische omstandigheden die verenigbaar zijn met leven, hoewel er mogelijk andere mogelijkheden zijn die moeten worden getest. In feite zijn carbonaatmineralen raadselachtig zeldzaam op Mars, waar altijd voldoende CO₂ beschikbaar is geweest.

In de natte omgevingen van het vroege Mars zou dat CO₂ opgelost moeten zijn in water en gereageerd hebben om carbonaatmineralen te vormen. Analyse van Bunsen Peak en van monster 24 wanneer het naar de aarde wordt gestuurd, kan ons uiteindelijk helpen dit mysterie op te lossen. Eén zijde van de ontsluiting heeft enkele interessante ruwe en streperige texturen die de oorsprong ervan zouden kunnen verduidelijken, maar deze zijn moeilijk te interpreteren zonder verdere gegevens.

Ten tweede weten we uit voorbeelden op aarde dat oude sedimentaire carbonaten prachtige fossielen kunnen opleveren. Dergelijke fossielen omvatten stromatolieten die zijn samengesteld uit carbonaatkristallen die rechtstreeks door bacteriën zijn neergeslagen. Perseverance heeft hiervan nog geen overtuigende voorbeelden gezien.

Er zijn enkele concentrische cirkelvormige patronen in de Marge-eenheid, maar deze zijn vrijwel zeker een gevolg van verwering. Zelfs waar stromatolieten ontbreken, bevatten sommige oude carbonaten op aarde fossiele kolonies van microbiële cellen, die spookachtige sculpturen vormen waarin de oorspronkelijke celstructuren zijn vervangen door mineralen.

De kleine korrelgrootte van het monster "Comet Geyser" duidt op een groter potentieel om delicate fossielen te behouden. Onder bepaalde omstandigheden kunnen fijnkorrelige carbonaten zelfs organisch materiaal vasthouden:de gemodificeerde overblijfselen van de vetten, pigmenten en andere verbindingen waaruit levende wezens bestaan. Het silicacement maakt een dergelijke conservering waarschijnlijker:silica is over het algemeen harder, inert en minder doorlaatbaar dan carbonaat, en kan fossiele microben en organische moleculen in gesteenten gedurende miljarden jaren beschermen tegen chemische en fysische veranderingen.

Toen mijn collega's en ik ter voorbereiding op deze missie een wetenschappelijk artikel schreven met de titel A Field Guide to Finding Fossils on Mars, hebben we om deze redenen expliciet aanbevolen om fijnkorrelige, met silica gecementeerde rotsen te bemonsteren. Om dit monster open te breken en de geheimen ervan te ontdekken, moeten we het natuurlijk terugbrengen naar de aarde.

Een onafhankelijk onderzoek bekritiseerde onlangs de plannen van NASA voor de teruggave van monsters van Mars als te riskant, te langzaam en te duur. Gewijzigde missiearchitecturen worden nu geëvalueerd om deze uitdagingen aan te gaan. In de tussentijd verloren honderden briljante wetenschappers en ingenieurs bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Californië hun baan omdat het Amerikaanse Congres de financiering voor het retourneren van Mars-monsters effectief verlaagde door niet het noodzakelijke niveau van steun te verlenen.

Het retourneren van Mars-monsters blijft NASA's hoogste planetaire wetenschappelijke prioriteit en wordt krachtig ondersteund door de planetaire wetenschappelijke gemeenschap over de hele wereld. De monsters van Perseverance kunnen een revolutie teweegbrengen in onze kijk op het leven in het universum. Zelfs als ze geen fossielen of biomoleculen bevatten, zullen ze tientallen jaren van onderzoek voeden en toekomstige generaties een compleet nieuwe kijk op Mars geven. Laten we hopen dat NASA en de Amerikaanse regering de naam van hun rover waar kunnen maken en kunnen volhouden.

Aangeboden door The Conversation

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