MARS EXPRESS HELPT DE GEHEIMEN VAN DE LANDINGSPLAATS VAN PERSEVERANCE TE ONTDEKKEN

[univers]

Het in kaart brengen van de oude oevers, diverse mineralen en het gewelddadige vulkanisme van de Jezero-krater

Twee studies gebaseerd op ESA's Mars Express-waarnemingen van de Jezero-krater, de toekomstige landingsplaats voor NASA's 2020 Mars Perseverance-rover, hebben licht geworpen op hoe en wanneer dit intrigerende gebied is gevormd - en geïdentificeerd de regio's die het meest waarschijnlijk tekenen van het oude leven zullen onthullen.


Deze topografische kaart toont het Nili Fossae-gebied van Mars, een deel van de planeet dat de toekomstige landingsplaats voor NASA's 2020 Mars Perseverance-rover herbergt : Jezero-krater (gemarkeerd door een witte ster). De bredere context van de regio op het Marsoppervlak wordt rechts van het frame weergegeven. De kleuren vertegenwoordigen de hoogte van het oppervlak, variërend van lagere blauw en groen tot hogere sinaasappels en rood (zoals weergegeven in de sleutel rechtsboven). Deze afbeelding gebruikt topografische en altimetrische gegevens van NASA's Mars Global Surveyor's Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA).

NASA's Mars 2020 Perseverance-rover zal zoeken naar tekenen van vorig leven op Mars en monsters verzamelen voor een toekomstige vlucht naar de aarde. NASA en ESA werken momenteel samen aan missieconcepten om deze monsters tegen 2031 naar de aarde te brengen.

Twee studies op basis van gegevens van een andere ruimtemissie - Mars Express van ESA , die sinds 2003 in een baan om de Rode Planeet draait - identificeren nu welke delen van de landingsplaats van de rover waarschijnlijk de oude tekenen van leven, klimaat, water en vulkanisme hebben bewaard. Beiden bestudeerden een deel van het oppervlak van Mars dat bekend staat als Nili Fossae en, meer specifiek, een krater in dit gebied genaamd Jezero-krater.

De krater van Jezero bevat een delta, een duidelijk bewijs dat er ooit water in de vorm van een oud meer stroomde, en bevat grote hoeveelheden van zowel olivijn als carbonaatmineralen. Carbonaten vormen zich in aanwezigheid van water en staan ​​erom bekend biosignaturen, de handtekeningen van leven, op te vangen, terwijl olivijn aanwezig is in magmatische rotsen en kan worden gebruikt om het vulkanische verleden van Mars te verkennen en nauwkeurig te dateren.

" We weten al decennia dat Nili Fossae een vrij uniek deel van Mars is, en de Jezero-krater werd gekozen als landingsplaats voor de Volhardingsrover gezien dit unieke karakter ", zegt Lucia Mandon van het Laboratoire de Géologie de Lyon (Terre, Planètes, Environnement), Frankrijk, en hoofdauteur van een onderzoek naar de mineralogie, leeftijd en evolutie van de regio Nili Fossae.

" Hoewel dit deel van Mars goed bestudeerd is, waren wetenschappers nog steeds niet zeker hoe en wanneer het zich vormde, of hoe het al dit olivijn- en carbonaatrijke materiaal bevatte. In feite, ten minste zes verschillende formaties scenario's zijn de afgelopen decennia voorgesteld. "


Dit beeld van het oppervlak van Mars brengt de olivijnrijke rots van het gebied rond de Jezero-krater in kaart, de toekomstige landingsplaats voor NASA's 2020 Mars Perseverance-rover . Het combineert spectrale gegevens in het nabij-infrarood, thermische straling en altimetrie van ESA's Mars Express, NASA's Mars Reconnaissance Orbiter en NASA's Mars Odyssey-missies. De hoogte van het oppervlak wordt weergegeven zoals weergegeven in de sleutel linksonder, met de diepte van de olivijnhoudende materiaalabsorptiebanden zoals weergegeven in de sleutel linksboven.

Om deze onzekerheid op te lossen, analyseerden Lucia en collega's observaties van de Nili Fossae-regio verzameld door ESA's Mars Express en NASA's Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) : een mix van afbeeldingen met hoge resolutie, topografische gegevens, mineralogische gegevens en thermische gegevens. Ze ontdekten dat het olivijnrijke gesteente in de regio rond de Jezero-krater zich uitstrekt over ten minste 18.000 vierkante kilometer en ongeveer 3,8 miljard jaar geleden is gevormd.

" Een van de meest populaire formatietheorieën suggereert dat het olivijnhoudende materiaal gevormd als een laag gesmolten gesteente, gecreëerd door de enorme impact die het enorme nabijgelegen Isidis-bekken produceerde ", voegt Lucia toe, " maar onze tijdlijn laat zien dat de olivijnrijke bedrock vormde tientallen miljoenen jaren of meer na deze impact. "

" We denken echter dat deze impact de korst kwetsbaar en vatbaarder maakte voor vulkanisme. Na alle plausibele scenario's te hebben bekeken, ontdekten we dat de regio Nili Fossae hoogstwaarschijnlijk werd gevormd door enorme uitbarstingen van as en ander materiaal dat uit gigantische vulkanen werd gegooid. De het uitgebarsten volume is kolossaal: meer dan 1000 keer groter dan dat van de Vesuviaanse gebeurtenis die Pompeii in 79 na Christus vernietigde. "

Dit suggereert dat de algemene opvatting van het vulkanisme op Mars, waarbij vulkanische activiteit in grote lijnen plaatsvindt via lavastromen met slechts een paar gevallen van explosieve activiteit, mogelijk niet helemaal juist is.


Dit 3D-model met hoge resolutie toont terrein op het oppervlak van Mars in de buurt van de Jezero-krater, de toekomstige landingsplaats voor NASA's 2020 Mars Perseverance-rover .
Twee nieuwe studies hebben onlangs de grote hoeveelheden olivijn- en carbonaatmineralen gekend die in deze regio bekend zijn, waarbij ze hun omvang, leeftijd, distributie en waarschijnlijke vormingsmethode in kaart brachten. De olivijn / carbonaatdragende lagen worden hier in het blauw weergegeven. Deze visualisatie maakt gebruik van afbeeldingen in valse kleuren en een digitaal terreinmodel van het High Resolution Imaging Science Experiment aan boord van NASA's Mars Reconnaissance Orbiter .

Lucia en collega's brachten ook de carbonaten in Nili Fossae in kaart, waarbij enkele van de sterkste detecties plaatsvonden in de buurt van de landingsplaats van de Volhardingsrover. Het is bekend dat deze mineralen zich vormen in vrij neutrale wateren - omgevingen die vriendelijk zijn voor de meeste levensvormen die we op aarde kennen.

" Carbonaten die zich langs de oevers van de aarde vormen, zijn fantastisch voor het behoud van biosignaturen ", zegt Briony Horgan van Purdue University, VS, hoofdauteur van een aanvullend artikel over de distributie en oorsprong van carbonaathoudende rotsen in de Jezero-krater.

" Alkalische meren die carbonaten op aarde produceren, worden bijna altijd bewoond door stromatolieten - grote gemineraliseerde koepels die zijn gemaakt door lagen van microbiële matten waarvan bekend is dat ze enkele van de duidelijkste biosignaturen van miljarden jaren geleden op onze planeet bewaren. Terwijl we het niet weten als we stromatolieten op Mars zouden kunnen vinden, zou deze omgeving aan het meer een geweldige plek zijn om te jagen op biosignaturen en organische moleculen uit de vroegere dagen van Mars. "


Een kleurenkaart van mineralen in de Jezero-krater op Mars, de landingsplaats voor NASA's 2020 Mars Perseverance-rover . De groene kleur staat voor carbonaten, mineralen die bijzonder goed zijn in het behouden van gefossiliseerd leven op aarde. Rood staat voor olivijnzand dat uit carbonaathoudende rotsen erodeert.
De afbeelding is gemaakt met behulp van gegevens van NASA's Mars Reconnaissance Orbiter en de Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) en Context Camera (CTX).

Jezero-krater is de enige bekende locatie op Mars waar carbonaten duidelijk zijn gedetecteerd in de nabijheid van kenmerken die de aanwezigheid van een oud meer aangeven. Briony en collega's onderzochten de krater met behulp van gegevens van Mars Express en MRO, om te onderzoeken of de carbonaten zich in dit meer vormden of als gevolg van andere processen, zoals verandering door regen.

Ze ontdekten dat, hoewel carbonaten in de krater aanwezig zijn, er een ring van sterke carbonaathandtekeningen is op hoogten waar de kustlijn van het oude meer zou zijn geweest. Dit suggereert dat die specifieke carbonaten waarschijnlijk zijn neergeslagen op de oever van het meer, waardoor ze bijzonder opwindend zijn voor studies van zowel water als mogelijk vorig leven op Mars.

" Deze carbonaten zullen belangrijke doelen zijn voor de Mars 2020- en Mars Sample Return- missies vanwege hun hoge potentieel om biosignaturen te behouden ", voegt Briony toe. " We hopen dat we het kustgebied kunnen bereiken tijdens de primaire missie voor Mars 2020. Deze ring van carbonaten op het oude waterpeil langs de westelijke rand van Jezero zal een bijzonder opwindend deel van de krater zijn om te verkennen. "

Een van de belangrijkste bewijzen voor de mogelijke carbonaten aan de oever van het meer was het resultaat van een topografie die was afgeleid van de hoge resolutie stereocamera (HRSC) van Mars Express . Briony en collega's gebruikten de topografische gegevens die Mars Express uit de ruimte had verzameld om de hoogte van deze mineralen in de krater te bepalen: essentieel om te bepalen hoe ze zijn gevormd.

Samen maakt dit onderzoek de geschiedenis en de aard van een cruciaal deel van het oppervlak van Mars duidelijk. Wanneer Volharding in de krater van Jezero landt, zal het zowel het olivijnrijke gesteente als de carbonaatring onderzocht door Lucia, Briony en collega's onderzoeken; het rover-team is ook van plan monsters van het fundament te verzamelen voor toekomstige terugkeer naar de aarde.


Een hoogtekaart van Jezero Crater op Mars, de landingsplaats voor NASA's 2020 Mars Perseverance-rover . Lichtere kleuren vertegenwoordigen een hogere hoogte. De kraterrand valt duidelijk op in deze kleurenkaart, waardoor het gemakkelijker is om de kustlijn te zien van een meer dat miljarden jaren geleden is opgedroogd. Het ovaal geeft de landingsellips aan, waar de rover op Mars zal landen. Wetenschappers zijn geïnteresseerd in het bestuderen van deze kustlijn omdat het mogelijk gefossiliseerd microbieel leven heeft behouden, als er ooit een op Mars is gevormd.
De afbeelding is gemaakt met behulp van gegevens van een combinatie van instrumenten en ruimtevaartuigen: NASA's Mars Global Surveyor en de Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA); NASA's Mars Reconnaissance Orbiter en zijn Compacte Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) en Context Camera (CTX); en de High Resolution Stereo Camera (HRSC) op ESA's Mars Express.

Met een missie voor het terugsturen van monsters kunnen we deze monsters dan nauwkeurig dateren in een laboratorium en deze leeftijd vergelijken met de leeftijd die we uit de ruimte hebben afgeleid ", voegt Lucia toe. " Dit zou ons in staat stellen het hele martiaanse chronologiesysteem te kalibreren, en is een belangrijk voorbeeld van waarom Mars Sample Return zo opwindend en waardevol is. "

Mars Express, 17 jaar geleden gelanceerd, bevindt zich sinds december 2003 in een baan om Mars en heeft een reeks geavanceerde instrumenten aan boord. Deze studies gebruikten gegevens van de HRSC-camera van het ruimtevaartuig en OMEGA (Observatoire pour la Minéralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité) beeldspectrometer.

" Terwijl HRSC de topografie van het oppervlak van Mars in kaart brengt tot enkele tientallen meters per pixel, produceert OMEGA gedetailleerde zichtbare en bijna-infraroodbeelden die onderzoekers kunnen gebruiken om oppervlaktemineralen te identificeren ", voegt Dmitri Titov, ESA-projectwetenschapper voor Mars Express, toe.

" Deze instrumenten, samen met die op MRO, waren essentieel om de omvang van olivijn-carbonaatmateriaal in de Jezero-krater nauwkeurig in kaart te brengen, aangezien ze grote delen van het oppervlak kunnen bedekken en gedetailleerde informatie kunnen verschaffen over de topografie en mineralogie .

" Het is enorm spannend om te bedenken hoe de talrijke missies die momenteel op Mars plaatsvinden, de bevindingen van de doorzettingsrobot zullen ondersteunen en voortbouwen wanneer deze dit wetenschappelijk opwindende deel van het oppervlak van Mars bereikt. Mars Express heeft 16 jaar ervaring op de planeet, wat zal bewijzen van onschatbare waarde voor toekomstige verkennings- en voorbeeldinspanningen. "

https://sci.esa.int/web/mars-express/-/ ... nding-site