De opwinding om leven op Mars te vinden is toegenomen na de ontdekking van de gronddoordringende radar door de Perseverance-rover

Grondradar onthult veranderingen in het milieu door de eeuwen heen en wekt de hoop dat bodemmonsters sporen van leven bevatten.

• Grondradar aan boord NASA'S Mars De Perseverance-rover heeft bevestigd dat de Jezero-krater, gevormd door een oude meteorietinslag ten noorden van de evenaar van Mars, ooit een uitgestrekte meren- en rivierdelta bevatte.
• Door de eeuwen heen hebben sedimentafzetting en erosie in de krater de geologische formaties gevormd die vandaag de dag zichtbaar zijn aan de oppervlakte.
• De ontdekking van sedimenten in meren wekt de hoop dat er sporen van leven kunnen worden gevonden in bodem- en gesteentemonsters verzameld door Perseverance.

Animatie van het RIMFAX-instrument op NASA's Mars Perseverance-rover dat gronddoordringende radarmetingen verkrijgt over het contact tussen de kratervloer en de delta in de Jezero-krater op Mars. Krediet: Yubin Kim, David Page, UCLA

Als er leven bestaat op Mars, wekt Perseverance's verificatie van de sedimenten van meren aan de voet van de Jezero-krater de hoop dat er sporen in de krater kunnen worden gevonden.

In een nieuw onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Vooruitgang van de wetenschapgeleid team universiteit van Californië En de Universiteit van Oslo Het lijkt erop dat de put zich op een gegeven moment met water heeft gevuld, waardoor lagen sediment op de bodem van de put zijn afgezet. Het meer kromp toen en de sedimenten die door de rivier werden meegevoerd die het voedde, vormden een enorme delta. Terwijl het meer in de loop van de tijd verdween, erodeerden de sedimenten in de krater weg, waardoor de geologische kenmerken ontstonden die vandaag de dag zichtbaar zijn op het oppervlak.

Mars Perseverance Rover RIMFAX Gronddoordringende radarmetingen van het Hawksbill Gap-gebied in de Jezero Crater Western Delta, Mars. Hawksbill-kloof. Beeldcredits: Sven-Erik Hamran, Tor Berger, David Page, Universiteit van Oslo, UCLA, JPL, NASA.

De radar geeft aan dat perioden van afzetting en erosie plaatsvonden gedurende eeuwen van veranderingen in het milieu, wat bevestigt dat gevolgtrekkingen over de geologische geschiedenis van de Jezero-krater op basis van beelden van Mars verkregen vanuit de ruimte accuraat zijn.

David Page zei: “Vanuit de ruimte kunnen we een reeks verschillende afzettingen zien, maar we kunnen niet met zekerheid zeggen of wat we zien hun oorspronkelijke staat is, of dat we getuige zijn van het einde van een lang geologisch verhaal.” Hoogleraar aard-, planetaire en ruimtewetenschappen aan de UCLA en eerste auteur van dit artikel. “Om te weten hoe deze dingen gevormd zijn, moeten we onder de oppervlakte kijken.”

AI-geïnterpoleerde video van NAVCAM-beelden van NASA's Perseverance-rover terwijl deze onder de westelijke Jezero-delta doorgaat van Cape Nucchak naar de kratervloer van Sol 641. Beeldcredits: Lior Rubanenko, Emily Cardarelli, Justin McKee, David Page, University of California, California Laboratoriuminstituut Jet Propulsion Technology, NASA

De rover, ongeveer zo groot als een auto en met zeven wetenschappelijke instrumenten aan boord, onderzoekt sinds 2021 de 48 kilometer brede krater, bestudeert de geologie en atmosfeer ervan en verzamelt monsters. De bodem- en gesteentemonsters van Perseverance zullen naar de aarde worden teruggestuurd. Door een toekomstige expeditie en deze te bestuderen op bewijs van vorig leven.

Tussen mei en december 2022 schoot Perseverance vanuit de kraterbodem de delta in, een enorme uitgestrektheid van 3 miljard jaar oud sediment dat, vanuit een baan om de aarde, lijkt op rivierdelta's op aarde.

Mars Perseverance Rover RIMFAX Gronddoordringende radarmetingen van het Hawksbill Gap-gebied in de Jezero Crater Western Delta, Mars. Beeldcredits: Sven-Erik Hamran, Tor Berger, David Page, Universiteit van Oslo, UCLA, JPL, NASA.

Terwijl de rover richting de delta reed, PerseveranceRadarbeelden van een experiment onder het oppervlak van Mars, Het RIMFAX-instrument vuurde radargolven naar beneden af ​​met intervallen van 10 centimeter en mat gereflecteerde pulsen vanaf een diepte van ongeveer 20 meter onder het oppervlak. Met behulp van radar kunnen wetenschappers de basis van het sediment zien en zo het bovenoppervlak van de vloer van de ondergrondse put onthullen.

Jarenlang onderzoek met behulp van grondradar en het testen van RIMFAX op aarde hebben wetenschappers geleerd hoe ze de structuur en samenstelling van ondergrondse lagen kunnen aflezen aan de hand van hun radarreflecties. Het resulterende ondergrondse beeld toont gesteentelagen die geïnterpreteerd kunnen worden als snelwegafsnijdingen.

“Sommige geologen zeggen dat het vermogen van de radar om onder het oppervlak te kijken een beetje bedrog is”, zegt Page, plaatsvervangend hoofdonderzoeker bij RIMFAX.

Mars Perseverance Rover RIMFAX Gronddoordringende radarmetingen van het Cape Nookshak-gebied in de Jezero Crater Western Delta, Mars. Beeldcredits: Sven-Erik Hamran, Tor Berger, David Page, Universiteit van Oslo, UCLA, JPL, NASA.

RIMFAX-beeldvorming onthulde twee verschillende perioden van sedimentafzetting, ingeklemd tussen twee perioden van erosie. De bodem van de krater onder de delta is niet gelijkmatig vlak, wat erop wijst dat er een periode van erosie heeft plaatsgevonden voordat de sedimenten van het meer werden afgezet, zo melden UCLA en de Universiteit van Oslo. Radarbeelden laten zien dat de sedimenten regelmatig en horizontaal zijn, net als sedimenten die zijn afgezet in meren op aarde. De aanwezigheid van meersedimenten werd in eerdere onderzoeken vermoed, maar werd door dit onderzoek bevestigd.

Een tweede periode van sedimentatie deed zich voor toen schommelingen in het niveau van het meer ervoor zorgden dat de rivier een brede delta afzette die zich voorheen tot ver in het meer had uitgestrekt, maar nu bij de riviermonding weer was geërodeerd.

“De veranderingen die we in het rotsachtige gebied bewaard zien, worden veroorzaakt door grootschalige veranderingen in de omgeving van Mars,” zegt Page. “Het is geweldig dat we zoveel bewijs van verandering kunnen zien in zo'n klein geografisch gebied, waardoor we onze resultaten kunnen uitbreiden naar de hele kratergrootte.”

Referentie: “Grondpenetrerende radarobservaties van het contact tussen de westelijke delta en de bodem van Jezero Crater, Mars” door David A. Page, Sven-Erik Hamran, Hans E.F. Amundsen, Tor Berger, Patrick Russell, Riva Kakaria, Michael T. Mellon, Sigurd Ede, Len M. Carter, Titus M. Casademont, Daniel C. Nunes, Emily S. Shoemaker, Dirk Pletteimer, Henning Dybvik, Sanna Holm-Alomark en Briony HN Horgan, 26 januari 2024, Vooruitgang van de wetenschap.
doi: 10.1126/sciadv.adi8339

Het onderzoek werd gefinancierd door NASA, de Noorse Onderzoeksraad en de Universiteit van Oslo.