Nu heeft een internationaal team van onderzoekers onder leiding van Imperial aanwijzingen gevonden dat er in de Gale-krater van Mars – een bassin met een diameter van 154 km net ten zuiden van de evenaar – overvloedig water aanwezig was, lang nadat men dacht dat de planeet droog en onherbergzaam was geworden.

De bevindingen hebben implicaties voor ons begrip van het veranderende klimaat op Mars, en ook voor waar we nu zoeken naar tekenen van bewoonbaarheid.

Met behulp van gegevens en afbeeldingen van NASA's Curiosity-rover vonden de onderzoekers aanwijzingen:vervormde lagen in een woestijnzandsteen die, zo beweren zij, alleen door water konden zijn gevormd.

Hoewel ze het erover eens zijn dat er water aanwezig was, weten ze niet zeker of het bestond in de vorm van een vloeistof onder druk, ijs of pekel.

Hoofdauteur Dr. Steven Banham van het Department of Earth Science and Engineering van het Imperial College London zei:"De zandsteen onthulde dat water waarschijnlijk recenter en langer overvloedig aanwezig was dan eerder werd gedacht - maar door welk proces heeft het water deze aanwijzingen achtergelaten?" P>

"Dit water kan een vloeistof onder druk zijn geweest, die in het sediment is geperst en het heeft vervormd; bevroren, waarbij het herhaalde vries- en dooiproces de vervorming veroorzaakt; of zilt, en onderhevig aan grote temperatuurschommelingen. "

"Wat duidelijk is, is dat achter elk van deze mogelijke manieren om deze zandsteen te vervormen, water de gemeenschappelijke schakel is."

De resultaten worden gepubliceerd in Geologie .

Een oase in de woestijn

Wetenschappers zijn het er over eens dat het meeste oppervlaktewater op Mars verloren is gegaan in het midden van de Hesperiaanse periode, die 3,7 tot 3,0 miljard jaar duurde.

Deze nieuwe bevindingen suggereren dat er in feite nog steeds een overvloed aan water aanwezig was onder de grond, nabij het oppervlak van Mars, in de richting van het latere Hesperiaan.

Om het vroegere klimaat en de geschiktheid van de planeet voor leven beter te begrijpen, gebruiken onderzoekers de Curiosity-rover om naar aanwijzingen in het gesteente van Mars te zoeken. Het werk maakt deel uit van NASA's Mars Science Laboratory-missie.

Curiosity onderzoekt sinds 2012 de Gale-krater en de noordelijke flank van de centrale berg, Mount Sharp genaamd. De krater herbergt een 5,5 km hoge berg die in lagen is opgebouwd – eerst door inkomende meren- en riviersedimenten en later door woestijnsedimenten en winden tijdens de veronderstelde droogperiode van Mars.

Met behulp van de belangrijkste wetenschappelijke camera van Curiosity, het Mastcam-instrument genaamd, verzamelden onderzoekers foto's van de sedimentlagen van Mount Sharp om 'vingerafdrukken' te vinden van hoe de rotsen zich vormden. Ze keken naar rotsen die in deze nu zandwoestijn waren afgezet en vonden structuren in dat aangegeven water.

Dr. Banham zei:"Wanneer sedimenten worden verplaatst door stromend water in rivieren of door de wind, laten ze karakteristieke structuren achter die kunnen fungeren als vingerafdrukken van de oude processen waardoor ze zijn gevormd."

Rotsachtige vingerafdrukken

Toen de rover de berg beklom, stuitte hij op steeds jonger gesteente dat was afgezet in steeds droger wordende omgevingen. Uiteindelijk bereikte het een zandsteenafzetting die over de berghelling lag, bekend als de Stimson Formation:het bewaard gebleven overblijfsel van een woestijn met grote zandduinen.

Uit de verzamelde beelden bleek dat de formatie werd afgezet nadat Mount Sharp was gevormd, tijdens de veronderstelde droogperiode van Mars. Ze onthulden ook dat een deel van de formatie, de Feòrachas-structuur genaamd, kenmerken bevatte die duidelijk door water waren beïnvloed.

Studie co-auteur Amelie Roberts, een Ph.D. kandidaat van het Department of Earth Science and Engineering van het Imperial College London, zei:"Gewoonlijk sedimenteert de wind op een zeer regelmatige, voorspelbare manier. Verrassend genoeg ontdekten we dat deze door de wind afgezette lagen in vreemde vormen waren verwrongen, wat suggereert dat het zand zijn kort na het leggen vervormd. Deze structuren wijzen op de aanwezigheid van water net onder het oppervlak."

‘De sedimentlagen in de krater laten in de loop van de tijd een verschuiving zien van een natte omgeving naar een drogere omgeving – wat de overgang van Mars weerspiegelt van een vochtige en bewoonbare omgeving naar een onherbergzame woestijnwereld. Maar deze door water gevormde structuren in de woestijnzandsteen laten zien dat water bleef veel later op Mars aanwezig dan eerder werd gedacht."

De ontdekking van de onderzoekers heeft gevolgen voor toekomstige ruimteverkenningsmissies, vooral bij de zoektocht naar tekenen van leven buiten de aarde. Op Mars werden de Stimson-formatie en soortgelijke woestijnzandstenen voorheen beschouwd als minder veelbelovende doelen bij de jacht op biosignaturen – bewijs van oerleven uit het verleden – op Mars. Het vinden van deze door water gevormde structuren verandert dat idee.

Dr. Banham zei:“Bepalen of Mars en andere planeten ooit in staat waren leven te ondersteunen, is al meer dan een halve eeuw een belangrijke drijvende kracht achter planetair onderzoek. Onze bevindingen onthullen nieuwe wegen voor verkenning – en werpen licht op het potentieel van Mars om leven en benadrukken waar we moeten blijven zoeken naar nieuwe aanwijzingen."

Er zijn nog geen tekenen van leven gevonden op Mars, en de bredere consensus suggereert dat alles wat we in de toekomst zouden kunnen vinden zou wijzen op het meest primitieve oerleven – misschien zo simpel als zelfreplicerende moleculen.

Amelie zei:"Onze bevinding verlengt de tijdlijn van water dat aanhoudt in de regio rond de Gale-krater, en dus kan de hele regio langer bewoonbaar zijn geweest dan eerder werd gedacht."

Meer informatie: Steven G. Banham et al., Ijs? Zout? Druk? Sedimentvervormingsstructuren als bewijs van ondiep grondwater in een vergevorderd stadium in de Gale-krater, Mars, Geologie (2024). DOI:10.1130/G51849.1

Journaalinformatie: Geologie

Aangeboden door Imperial College London