Łazik NASA Curiosity Mars Rover ujawnia nowe zrozumienie zapisu skalnego i dowody na możliwe oznaki starożytnego życia

Nowy artykuł wzbogaca wiedzę naukowców na temat tego, gdzie zapis skalny zachował lub zniszczył dowody przeszłości Marsa i możliwe ślady starożytnego życia.

Dziś Mars to ekstremalna planeta – jest bardzo zimno, ma wysokie promieniowanie i jest bardzo sucha. Ale miliardy lat temu Mars był domem dla systemów jezior, które mogły podtrzymywać życie drobnoustrojów. Wraz ze zmianą klimatu planety jedno z tych jezior – w kraterze Mars’ Gale – powoli wysychało. Naukowcy mają nowe dowody na to, że silnie zasolona woda lub solanki przenikają głęboko przez szczeliny między ziarnami gleby na dnie suchego jeziora i zmieniają bogate w minerały warstwy gliny znajdującej się pod spodem.

Odkrycia, opublikowane w numerze Science z 9 lipca i kierowane przez zespół odpowiedzialny za chemię i mineralogię, czyli CheMin, na pokładzie łazika Curiosity Mars Science Laboratory NASA, pomagają lepiej zrozumieć, gdzie zachowano lub zachowano zapis skalny. Zniszczone dowody przeszłości Marsa i możliwe ślady starożytnego życia.

Ta równomiernie ułożona warstwa skały sfotografowana przez kamerę MastCam na łaziku marsjańskim Curiosity pokazuje typowy wzór osadów osadowych na dnie jeziora niedaleko miejsca, w którym płynąca woda wpływała do jeziora. Źródło: NASA/JPL-Caltech/MSSS

„Zwykliśmy sądzić, że gdy te warstwy minerałów ilastych utworzyły się na dnie jeziora w kraterze Gale, pozostały w tym stanie i zachowały moment, w którym się uformowały przez miliardy lat” – powiedział Tom Bristow, główny badacz i główny badacz w Min. Chem., Dolina Krzemowa NASA, Kalifornia. „Ale solanka później rozbiła te gliniaste minerały w niektórych miejscach, zasadniczo ponownie ustanawiając rekord skalny”.

Mars: zapisany w twoim trwałym rejestrze

Mars posiada skarbnicę skał i minerałów, które są niezwykle stare w porównaniu z Ziemią. A dzięki nienaruszonym warstwom skał w kraterze Gale naukowcy zdali sobie sprawę, że będzie to doskonałe miejsce do poszukiwania dowodów na historię planety i prawdopodobnie życie.

Korzystając z CheMin, naukowcy porównali próbki z dwóch obszarów oddalonych o około ćwierć mili od warstwy mułowca osadzonej miliardy lat temu na dnie jeziora w kraterze Gale. Co zaskakujące, w jednym obszarze około połowa minerałów ilastych, które spodziewali się znaleźć, została utracona. Zamiast tego znaleźli gliniane kamienie bogate w tlenki żelaza – minerały, które nadają Marsowi charakterystyczny rdzawoczerwony kolor.

Naukowcy wiedzieli, że pobrane kamienie gliniaste były mniej więcej w tym samym wieku i rozpoczęły się w tym samym czasie – obciążone błotem – na obu badanych obszarach. Dlaczego więc, gdy Curiosity badał osady gliny osadowej wzdłuż krateru Gale, płaty minerałów ilastych „zniknęły” — i dowody, które je chronią?

Glina zawiera wskazówki

Metal jest jak kapsuła czasu. Stanowią zapis tego, jak wyglądało środowisko w momencie ich powstania. Minerały ilaste zawierają w swoim składzie wodę, co świadczy o tym, że gleba i zawierające je skały miały w pewnym momencie kontakt z wodą.

„Ponieważ minerały znalezione na Marsie tworzą się również w niektórych miejscach na Ziemi, możemy wykorzystać to, co wiemy o tym, jak powstały na Ziemi, aby powiedzieć nam, jak słona lub kwaśna była woda na dawnym Marsie” – powiedziała Liz Ramby, zastępczyni CheMin. Główny badacz i współautor w NASA Johnson Space Center w Houston.

Sieć pęknięć w tej marsjańskiej warstwie skalnej, zwanej „starym nasączaniem”, mogła powstać w wyniku wysychania warstwy gliny ponad 3 miliardy lat temu. Źródło: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Poprzednie prace wykazały, że chociaż jeziora Krateru Gale istniały, a nawet po ich wyschnięciu, Woda gruntowa poruszyła się Pod powierzchnią rozpuścić i przenieść chemikalia. Po osadzeniu i zakopaniu, niektóre kieszenie mułowcowe napotkały różne warunki i procesy z powodu interakcji z tymi wodami, które zmieniły mineralogię. Ten proces, znany jako „zwilżanie”, często komplikuje lub wymazuje poprzednią historię gleby i zapisuje nową.

Diageneza tworzy podziemne środowisko, które może wspierać życie drobnoustrojów. W rzeczywistości niektóre bardzo wyjątkowe siedliska na Ziemi – w których żyją mikroby – są znane jako „głęboka biosfera”.

„To doskonałe miejsca do szukania dowodów starożytnego życia i mierzenia możliwości zamieszkania” – powiedział John Grotzinger, współpracownik naukowy i współautor z California Institute of Technology lub Caltech w Pasadenie w Kalifornii. „Chociaż pocenie może wymazać oznaki życia w pierwotnym jeziorze, tworzy gradienty chemiczne potrzebne do podtrzymania życia pod powierzchnią, więc jesteśmy naprawdę podekscytowani, aby się dowiedzieć”.

Kamera masztowa (Mastcam) w łaziku marsjańskim Curiosity uchwyciła tę mozaikę podczas eksploracji modułu Mud Bearing 3 lutego 2019 r. (Sol 2309). Te krajobrazy obejmują skalisty punkt orientacyjny zwany „Wzgórzem Knockfarril” (w środku po prawej) i grzbiet Vera Rubin, który biegnie wzdłuż szczytu krajobrazu. Źródło: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Porównując szczegóły dotyczące minerałów z obu próbek, zespół doszedł do wniosku, że za zmiany odpowiada słona woda przefiltrowana przez górne warstwy osadów. W przeciwieństwie do stosunkowo słodkowodnego jeziora, które znaleziono, gdy tworzyły się mułowce, uważa się, że słona woda pochodziła z późniejszych jezior, które istniały w ogólnie suchszym środowisku. Naukowcy uważają, że te odkrycia dostarczają dodatkowych dowodów na wpływ zmian klimatycznych na Marsa miliardy lat temu. Dostarcza również bardziej szczegółowych informacji, które są następnie wykorzystywane do prowadzenia badań Curiosity w historii Czerwonej Planety. Informacje te zostaną również wykorzystane przez zespół NASA Mars 2020 Perseverance podczas oceny i selekcji próbek skał do ewentualnego powrotu na Ziemię.

„Nauczyliśmy się czegoś bardzo ważnego: istnieją pewne fragmenty marsjańskiego zapisu skalnego, które nie są zbyt dobre w zachowywaniu dowodów przeszłości i możliwego życia planety” – powiedział Ashwin Vasavada, współautor projektu Curiosity Project i NASA Jet. Laboratorium Napędowe w Południowej Kalifornii. „Szczęściem jest to, że znaleźliśmy ich oboje bardzo blisko siebie w kraterze Gale i możemy użyć mineralogii, aby dowiedzieć się, która jest która”.

Ciekawość jest na początkowym etapie badania przejścia do „jednostki zawierającej siarczany”, czyli skał, które, jak się uważa, powstały podczas wysychania marsjańskiego klimatu.

Odniesienie: „Zniszczenie minerałów gliny w kraterze Gale przez Salt Water, Mars” autorstwa T. F. Bristowa, J. P. Grotzingera, E. B. Rampe, J. Cuadros, S. J. Chipera, G. W. Downs, C. M. Fedo i J. Achillesa, D. F. Blake, N. Castle , P. Craig, DJ Des Marais, RT Downs, RM Hazen, DW Ming, SM Morrison, MT Thorpe, AH Treiman, V. Tu, DT Vaniman, AS Yen, R. Gellert, PR Mahaffy i RC Wiens, AB Bryk , KA Bennett, VK Fox, RE Millken, AA Fraiman, AR Vasavada, 9 lipca 2021 r., Nauka.
DOI: 10.1126 / nauka.abg5449

Misją zarządza JPL, oddział Caltech, Dyrekcji Misji Naukowych NASA w Waszyngtonie. koledzy w Wydział Badań i Eksploracji Materiałów Astronomicznych NASA W NASA Centrum Lotów Kosmicznych im. Johnsona i Goddarda w Greenbelt w stanie Maryland są oni również autorami artykułu, a także innymi instytucjami pracującymi nad Curiosity.