NASA’s Perseverance-rover onderzoekt geheimen van het oude Marsmeer

Nu 1000 dagen later Marsdoorkruiste de missie een oud systeem van rivieren en meren en verzamelde onderweg waardevolle monsters.

Ter gelegenheid van de 1000ste Marsdag op de Rode Planeet, NASADe Perseverance-rover heeft onlangs zijn verkenning voltooid van een oude rivierdelta die bewijs bevat van een meer dat miljarden jaren geleden de Jezero-krater vulde. De zeswielige wereld heeft tot nu toe een totaal van 23 monstersDaarbij onthulde hij de geologische geschiedenis van dit gebied op Mars.

Biologische ontdekkingen in Mars-monsters

Eén monster, Liveroy Bay genaamd, bevat een grote hoeveelheid fijnkorrelig silica, een stof waarvan bekend is dat deze oude fossielen op aarde bewaart. De andere Otis Peak bevat een grote hoeveelheid fosfaat, wat vaak geassocieerd wordt met het leven zoals wij dat kennen. Beide monsters zijn ook rijk aan carbonaten, die de omgevingsomstandigheden sinds de vorming van het gesteente kunnen vastleggen.

De ontdekkingen werden op dinsdag 12 december gedeeld tijdens de herfstbijeenkomst van de American Geophysical Union in San Francisco.

Dit 360 graden-mozaïek van de “Airey Hill”-locatie in de Jezero-krater is gemaakt met behulp van 993 individuele beelden die tussen 3 en 6 november zijn vastgelegd door de Mastcam-Z van de Perseverance Mars-rover. Het ruimtevaartuig bleef tijdens de zonneconjunctie enkele weken geparkeerd op Airey Hill. Bron afbeelding: NASA/JPL-Caltech/Arizona State University/MSSS

Geologische geschiedenis van de Jezero-krater

“We kozen de Jezero-krater als landingsplaats omdat orbitale beelden een delta lieten zien – een duidelijk bewijs dat een groot meer ooit de krater vulde”, zegt Perseverance-projectwetenschapper Ken Farley van het California Institute of Technology. “De delta is een prachtige omgeving voor tekenen van oud leven als fossielen in het geologische archief begraven.’ ‘Na uitgebreide verkenning hebben we de geologische geschiedenis van de krater in kaart gebracht en het stadium van het meer en de rivier van begin tot eind in kaart gebracht.’

Jezero werd ongeveer 4 miljard jaar geleden gevormd door een asteroïde-inslag. Nadat het voertuig in februari 2021 was geland, ontdekte het missieteam dat de bodem van de krater bestond uit stollingsgesteenten gevormd door ondergronds magma of door vulkanische activiteit aan de oppervlakte. Sindsdien hebben ze zandsteen en moddersteen gevonden, wat erop wijst dat de eerste rivier de krater honderden miljoenen jaren later bereikte. Boven deze rotsen bevinden zich modderstenen die rijk zijn aan zouten, wat wijst op de aanwezigheid van een ondiep meer dat onderhevig is aan verdamping. Het team denkt dat het meer uiteindelijk een diameter van 35 kilometer en een diepte van 30 meter heeft gekregen.

Het geanimeerde concept van deze kunstenaar toont water dat de rand van de Jezero-krater op Mars doorbreekt, die NASA’s Perseverance-rover nu onderzoekt. Water kwam miljarden jaren geleden de krater binnen en vormde een meer, delta en rivieren voordat de rode planeet opdroogde. Krediet: NASA/Laboratorium voor straalaandrijving-Californië Instituut voor Technologie

Later voerden snelstromende wateren stenen van buiten het eiland Jezero mee, die ze over de delta en elders in de krater verspreidden.

“We konden de contouren van deze hoofdstukken in de geschiedenis van Jezero zien in orbitale beelden, maar het kostte ons dichter bij Perseverance te komen om de tijdlijn in detail te begrijpen”, zegt Libby Ives, een postdoctoraal onderzoeker bij het Jet Propulsion Laboratory van NASA in het Zuiden. Californië, dat de missie leidt.

Aantrekkelijke monsters

De door Perseverance verzamelde monsters hebben de grootte van een krijtje in een klaslokaal en worden opgeslagen in speciale metalen buizen als onderdeel van de Mars Sample Return-campagne, een gezamenlijke inspanning van NASA en de European Space Agency (ESA).Europese Ruimtevaartorganisatie). Door de buizen naar de aarde te brengen, kunnen wetenschappers monsters bestuderen met behulp van krachtige laboratoriumapparatuur die te groot is om naar Mars te worden getransporteerd.

Om te bepalen welke monsters moeten worden verzameld, gebruikt Perseverance eerst een schraapgereedschap om een ​​stuk potentiële rots te eroderen en bestudeert vervolgens de chemie van de rotsen met behulp van wetenschappelijke precisie-instrumenten, waaronder het Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry of PIXL van het Jet Propulsion Laboratory.

Deze afbeelding van de Jezero-krater op Mars is bedekt met minerale gegevens die vanuit een baan om de aarde zijn gedetecteerd. De groene kleur vertegenwoordigt carbonaten – mineralen die ontstaan ​​in aquatische omgevingen met omstandigheden die geschikt kunnen zijn voor het behoud van tekenen van oud leven. NASA’s Perseverance-rover onderzoekt momenteel de groene zone boven de Jezero-waaier (midden). Afbeeldingsbron: NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL

In een doelwit dat het team Bells Bay noemde, observeerde PIXL carbonaten: mineralen die zich vormen in aquatische omgevingen met omstandigheden die geschikt kunnen zijn voor het behoud van organische moleculen. (Organische moleculen worden gevormd door geologische en biologische processen.) Deze rotsen waren ook rijk aan silica, een uitstekend materiaal voor het behoud van organische moleculen, inclusief die welke met het leven in verband worden gebracht.

“Op aarde is dit fijnkorrelige silica wat je vaak aantreft op een plek die voorheen zanderig was”, zegt Morgan Keppel van JPL, plaatsvervangend hoofdonderzoeker bij PIXL. “Het is de omgeving waarin op aarde de overblijfselen van het oude leven bewaard kunnen worden en later gevonden kunnen worden.”

Door dit stuk geërodeerd gesteente genaamd Bells Bay te analyseren, ontdekte het PIXL-instrument van NASA’s Perseverance Mars-rover dat het rijk is aan carbonaat (paars) en silica (groen), die beide goed zijn in het behouden van tekenen van oud leven. De afbeelding wordt bedekt met de chemische gegevens van het apparaat. Bron afbeelding: NASA/JPL-Caltech/MSSS

De instrumenten van Perseverance kunnen microscopisch kleine, fossielachtige structuren en chemische veranderingen detecteren die mogelijk door oude microben zijn achtergelaten, maar van beide hebben ze nog geen bewijs gezien.

In een ander doelwit dat door PIXL werd onderzocht, genaamd ‘Ouzel Falls’, detecteerde het apparaat de aanwezigheid van ijzer gebonden aan fosfaat. Fosfaat is een van de componenten DNA Het is het celmembraan van alle bekende aardse levensvormen en maakt deel uit van een molecuul dat cellen helpt energie te transporteren.

Na evaluatie van de bevindingen van PIXL op elk van deze erosieplekken, stuurde het team opdrachten naar de rover om nabijgelegen rotskernen te verzamelen: Lefroy Bay werd verzameld naast Bills Bay en Otis Peak bij Ouzel Falls.

PIXL, een van de instrumenten aan boord van NASA’s Perseverance Mars-rover, analyseerde de chemische samenstelling van een gebied met geërodeerde rotsen genaamd “Ouzel Falls” en ontdekte dat het rijk is aan mineralen die fosfaat bevatten, een stof die voorkomt in het DNA en de celmembranen van alle levensvormen bekend. Bron afbeelding: NASA/JPL-Caltech/MSSS

“We hebben ideale omstandigheden om tekenen van oud leven te vinden, zoals we carbonaten en fosfaten vinden, die wijzen op een bewoonbaar watermilieu, evenals silica, wat geweldig is voor het behoud,” zei Keeble.

Het werk van volharding is uiteraard verre van voltooid. De vierde lopende wetenschappelijke expeditie van de missie zal de rand van de Jezero-krater verkennen, vlakbij de monding van de kloof waar ooit een rivier de kraterbodem overstroomde. Langs de rand worden rijke carbonaatafzettingen waargenomen, die in orbitale beelden opvallen als een ring in een badkuip.

Meer over de missie

Het belangrijkste doel van de Perseverance Mars-missie is astrobiologie, inclusief de zoektocht naar tekenen van oud microbieel leven. De rover zal de geologie en het klimaat van de planeet in het verleden beschrijven, de weg vrijmaken voor menselijke verkenning van de Rode Planeet, en zal de eerste missie zijn om Mars-rotsen en regoliet (vermalen rotsen en stof) te verzamelen en op te slaan.

Volgende NASA-missies zullen, in samenwerking met de European Space Agency (ESA), ruimtevaartuigen naar Mars sturen om deze verzegelde monsters van het oppervlak te verzamelen en terug te sturen naar de aarde voor diepgaande analyse.

De Mars 2020 Perseverance-missie maakt deel uit van NASA’s Moon to Mars-verkenningsaanpak, die Artemis-missies naar de maan omvat die zullen helpen bij de voorbereiding op menselijke verkenning van de Rode Planeet.

JPL, dat wordt beheerd door het California Institute of Technology voor NASA in Pasadena, Californië, heeft de Perseverance-rover gebouwd en beheerd.