NASA's Mars 2020 Rover gaat binnenkort naar Mars op zoek naar fossielen. De ESA / Roscosmos ExoMars-rover vertrekt in hetzelfde tijdsbestek naar Mars om zijn eigen onderzoek naar de bewoonbaarheid van Mars uit te voeren. Om hun missiedoelstellingen te bereiken, zullen de wetenschappers die de missies uitvoeren, naar veel rotsen moeten kijken en de aanwijzingen die die rotsen bevatten, moeten ontdekken en begrijpen.
Om die wetenschappers te helpen zich voor te bereiden op de ontmoedigende taak om Martiaanse rotsen van 160 miljoen km (100 miljoen mijl) afstand te analyseren en te begrijpen, zijn ze op excursie gegaan naar Australië om stromatolieten te bestuderen.
In de geologie hebben ze een gezegde: "Er zijn rotsen en dan zijn er ROTSEN." Het punt is dat je naar veel stenen kunt kijken voordat je er een vindt die een significant bewijs bevat. Hoe kunnen wetenschappers ervoor zorgen dat ze belangrijk bewijs herkennen wanneer ze het vinden?
"Ik organiseerde deze eerste gezamenlijke wetenschappelijke expeditie naar Mars 2020-ExoMars, zodat wetenschappers van onze twee grote missies een nieuw perspectief konden krijgen op deze unieke stromatolieten;"
Mitch Schulte, programmamanager Mars 2020, NASA.
Ken Farley is een Mars 2020 Project Scientists bij JPL, in Pasadena, Californië. In een persbericht zei Farley: "Hoewel we verwachten dat we tijdens zowel Mars 2020- als ExoMars-missies veel significante rotsen zullen vinden, moeten we ook de mogelijkheid openlaten dat we er een of meer zouden kunnen vindenheel speciaal rotsen,het soort waarvan de ontdekking niet alleen boekdelen zou spreken over de geschiedenis van Mars, maar ook een belangrijke bijdrage zou leveren aan de discussie over het leven elders in het universum. ”
Onlangs reisden teamleden van Mars 2020 Rover en de ExoMars Rover naar de Pilbara-regio in Australië. Het gebied staat in wetenschappelijke kringen bekend als de thuisbasis van enkele van de oudste rotsen van de aarde. In die rotsen bevinden zich stromatolieten, de verstarde overblijfselen van kolonies microben die in het water op de vroege aarde leefden. Terwijl ze daar waren, brachten de wetenschappers een bezoek aan de Dresser Formation, waar enkele van de oudste versteende levensbeschrijvingen op aarde bestaan.
Wetenschappers weten zoveel over de Dresser Formation en de Pilbara Region dat ze een levendig beeld kunnen schetsen van hoe het gebied er in het diepe, geologische verleden uitzag.
Martin Van Kranendonk, directeur van het Australian Centre for Astrobiology aan de University of New South Wales, trad op als gids voor de bezoekende wetenschappers. 'Zo'n 3,48 miljard jaar geleden was er in dit gebied een caldera, of ingestorte vulkaan, gevuld met heet, borrelend zeewater', zegt Van Kranendonk. “Tegelijkertijd was deze locatie ook de thuisbasis van structuren die microbiële matten worden genoemd - zichtbaar voor het blote oog maar samengesteld uit microscopisch kleine organismen. Tegenwoordig zou je ze kennen als eenvoudig uitschot, maar in die tijd waren het de meest complexe levensvormen op aarde. '
Deze microbiële matten scheidden slijm af dat sedimentkorrels in het water opsloot. Naarmate de tijd verstreek, bouwden deze microben laag over laag sediment op en vormden stromatolieten.
'Een stromatoliet is voor het ongetrainde oog heel subtiel', zegt Van Kranendonk. 'Maar als je eenmaal de details kent, erken je dat deze golvende, rimpelige rotsen een andere structuur hebben dan wat alleen door geologie verklaard kan worden.'
De zoektocht naar dit type gefossiliseerd bewijs van leven warmt op Mars op. Het is een van de volgende stappen om die planeet te begrijpen. En wetenschappers denken dat hetzelfde proces dat stromatolieten vormde in de Dresser Formation waarschijnlijk plaatsvond op Mars.
"Het vinden van bewijs van leven op een andere wereld, als het ooit heeft bestaan, zal vasthoudendheid en heel wat denkkracht vereisen."
MITCH SCHULTE, MARS 2020 PROGRAMMA WETENSCHAPPER, NASA.
De Mars 2020-rover zal landen op Jezero Crater. Jezero Crater was zo'n 3 tot 4 miljard jaar geleden de thuisbasis van een paleolake, rond dezelfde tijd dat stromatolieten hun ding deden op aarde. Het was ongeveer even groot als Lake Tahoe, en er stroomde een rivier in met sedimenten. Wetenschappers denken dat dit ideale omstandigheden zijn voor stromatolieten om zich rond de rand van het meer te vormen.
"Het is moeilijk om een beter recept te bedenken om het leven te laten bloeien - en om het record te behouden - dan dat we bij Jezero zien", zegt Ken Williford, plaatsvervangend projectwetenschapper voor Mars 2020 bij JPL.
De ExoMars-rover, genaamd Rosalind Franklin, zal landen op Oxia Planum, een gebied dat ongeveer 3000 meter onder het Mars-gemiddelde ligt, en een gebied met een groot blootgesteld gebied van kleidragende rotsen van ongeveer 3,9 miljard jaar oud. Oxia Planum bevat klei rijk aan ijzer en magnesium, wat aangeeft dat ze gevormd zijn in aanwezigheid van water. Een functie genaamd Coogoon Outflow Channel bevat een delta waarvan wetenschappers denken dat ze bewaarde tekenen van het oude leven kunnen bevatten.
Als een van beide missies het geluk heeft stromatolieten tegen te komen, zijn het de menselijke operators die ze identificeren. Deze excursie naar de Australische outback is een kans voor wetenschappers om de verschillende stromatolieten die zich in het oude verleden van de aarde en mogelijk ook op Mars hebben gevormd, van dichtbij te bekijken.
Mitch Schulte, een wetenschapper van het Mars 2020-programma bij NASA, organiseerde deze excursie omdat hij van mening was dat het zien van stromatolieten in een laboratorium veel anders was dan ze in hun geologische context te zien.
“Ik organiseerde deze eerste gezamenlijke wetenschappelijke expeditie naar Mars 2020-ExoMars, zodat wetenschappers van onze twee grote missies een nieuw perspectief konden krijgen op deze unieke stromatolieten; een laboratoriumomgeving kan gewoon niet dezelfde context bieden, 'zei Schulte. "Dat geldt ook voor de ervaring als geheel - de gesprekken, het vergelijken van aantekeningen en het plannen van toekomstige uitwisselingen die hier in de Pilbara werden gedaan, zullen een grote bijdrage leveren aan de wetenschap op Mars."
Hoewel de twee rovers binnen enkele weken na elkaar op Mars zullen landen - eerst Mars 2020, gevolgd door Rosalind Franklin (ExoMars) - en hoewel ze allebei de oude bewoonbaarheid van Mars bestuderen, volgen ze een enigszins andere aanpak.
Mars 2020 zal ondiepe gaten in de rots van Mars boren en deze ter plaatse analyseren. Het verzamelt meer dan 40 van deze monsters en verzegelt ze ook in een container die door een toekomstige missie wordt verzameld. Vervolgens worden ze teruggestuurd naar de aarde, waar een krachtigere analyse kan worden uitgevoerd.
De Rosalind Franklin-rover kan veel dieper boren. Ten minste twee keer zal het ongeveer 2 meter (7 ft.) In de Mars-korst boren. Vervolgens zal de rover zijn geavanceerde instrument gebruiken om de monsters te bestuderen. De resultaten van beide rovers kunnen helpen bij het informeren van de operaties en resultaten van de andere.
"Deze twee Mars-missies zullen revolutionair zijn omdat ze complementair zijn."
Teresa Fornaro, lid van het Science Team, ExoMars
"Deze twee Mars-missies zullen revolutionair zijn omdat ze complementair zijn", zegt Teresa Fornaro, een wetenschappelijk teamlid voor het Mars Organic Molecule Analyzer-instrument aan boord van ExoMars. “Twee verschillende rovers met twee verschillende sets instrumenten, die tegelijkertijd twee verschillende landingsplaatsen verkennen. Sommige van de mogelijkheden van Mars 2020 bij het karakteriseren van de oppervlakteomgeving kunnen ExoMars helpen bij het bepalen van waar te boren. Omgekeerd zou kennis van de verandering van mogelijke organische stoffen als een functie van diepte door ExoMars Mars 2020 kunnen helpen bij het selecteren van de meest interessante oppervlaktemonsters om te verzamelen voor toekomstige terugkeer naar de aarde. ”
De teamleden achter beide missies zijn opgetogen en willen graag aan de slag. Beide missies hebben jarenlange voorbereiding achter de rug. Maar de dag nadert snel wanneer beide rovers aan de oppervlakte zijn en aan het werk zijn. (Ervan uitgaande dat beide landingen goed verlopen.)
"Wat hier in het veld gebeurt, gebeurt ook in de zalen van NASA en ESA", zegt Schulte. 'Het vinden van bewijs van leven op een andere wereld, als het ooit heeft bestaan, zal vasthoudendheid en heel wat denkkracht vereisen. Als er een stromatoliet in het bereik van de rovers is, denk ik dat we een goede kans hebben om het te vinden ... en we zullen het samen vinden. Deze reis zal daarbij hebben geholpen. '
Meer:
- Persbericht: Mars-wetenschappers onderzoeken het oude leven in Australië
- ESA: ExoMars Mission Overview
- NASA: Mars 2020 Rover Mission Overview
- Space Magazine: Opportunity Discovers That Oldest Rocks Reveal Best Chance for Martian Life
