NASAs Mars 2020 Rover er på vei til Mars snart for å lete etter fossiler. ESA / Roscosmos ExoMars-roveren er på vei til Mars i samme tidsramme for å gjennomføre egne undersøkelser av Mars-beboelighet. For å oppfylle misjonsmålene sine, vil forskerne som arbeider misjonene, måtte se på mange bergarter og avdekke og forstå ledetrådene som bergartene har.
For å hjelpe forskerne med å forberede seg på den skremmende oppgaven med å analysere og forstå Marsberg fra 160 millioner km (100 millioner miles) unna, har de dratt på feltreise til Australia for å studere stromatolitter.
I geologi har de et ordtak: "Det er steiner, og så er det ROCKS." Poenget er at du kan se på mange bergarter før du finner en som inneholder noen vesentlige bevis. Hvordan kan forskere sørge for at de gjenkjenner viktige bevis når de finner det?
"Jeg organiserte denne første felles Mars 2020-ExoMars-vitenskapsekspedisjonen slik at forskere fra våre to store oppdrag kunne få et nytt perspektiv på disse enestående stromatolittene."
Mitch Schulte, Mars 2020 programforsker, NASA.
Ken Farley er Mars 2020 prosjektforskere ved JPL, i Pasadena California. I en pressemelding sa Farley: "Selv om vi forventer å finne mange viktige bergarter under både Mars 2020 og ExoMars-oppdrag, må vi også legge igjen muligheten for at vi kan finne en eller flereveldig spesiell bergarter,den typen hvis oppdagelse ikke bare ville tale bind om historien til Mars, men bidra betydelig til diskusjonen om livet andre steder i universet. "
Nylig reiste teammedlemmer fra Mars 2020 Rover og ExoMars Rover til Pilbara-regionen i Australia. Området er kjent i vitenskapelige kretser for å være hjemsted for noen av jordas eldste bergarter. I disse bergartene er stromatolitter, de fossile restene av kolonier av mikrober som bodde i vannet på den tidlige jord. Mens de var der, besøkte forskerne besøk av Dresser-formasjonen, hvor noen av de eldste fossiliserte journalene om livet på jorden eksisterer.
Forskere vet så mye om Dresserformasjonen og Pilbara-regionen at de kan male et levende bilde av hvordan området var i den dype, geologiske fortiden.
Martin Van Kranendonk, direktør for det australske senteret for astrobiologi ved University of New South Wales, fungerte som guide for de besøkende forskerne. "For rundt 3,48 milliarder år siden bodde dette området i en caldera eller en kollapset vulkan fylt med varmt, boblende sjøvann," sa Van Kranendonk. “Samtidig var dette stedet også hjem til strukturer som ble kalt mikrobielle matter - synlige for det blotte øye, men sammensatt av mikroskopiske organismer. I dag ville du kjenne dem som enkel damskum, men da var de de mest komplekse livsformene på jorden. ”
Disse mikrobielle mattene utsondret slim som fanget sedimentkorn i vannet. Etter hvert som tiden gikk, bygde disse mikroberne lag over et lag med sediment, og dannet stromatolitter.
"En stromatolit er ganske subtil for det utrente øyet," sa Van Kranendonk. "Men når du først vet detaljene, kjenner du igjen at disse bølgende, rynkete bergartene har en annen struktur enn den som kan forklares med bare geologi."
Letingen etter denne typen fossiliserte bevis på liv varmer opp på Mars. Det er et av de neste trinnene i å forstå planeten. Og forskere tror at den samme prosessen som dannet stromatolitter i Dresser-formasjonen antagelig fant sted på Mars.
"Å finne bevis på liv i en annen verden, hvis den noen gang fantes, vil kreve iherdighet og en hel masse hjernekraft."
MITCH SCHULTE, MARS 2020 PROGRAM SCIENTIST, NASA.
Mars 2020-roveren vil lande på Jezero krater. Jezero Crater var hjemsted for en paleolake for 3 til 4 milliarder år siden, omtrent samtidig som stromatolitter gjorde tingene sine på jorden. Den var omtrent like stor som Tahoe-sjøen, og en elv strømmet inn i den med sedimenter. Forskere tror at det er ideelle forhold for at det dannes stromatolitter rundt kanten av innsjøen.
"Det er vanskelig å tenke på en bedre oppskrift på at livet skal trives - og at rekorden skal bevares - enn den vi ser på Jezero," sa Ken Williford, viseprosjektforsker for Mars 2020 ved JPL.
ExoMars-roveren, kalt Rosalind Franklin, vil lande ved Oxia Planum, et område som ligger rundt 3000 meter under Martian-middelet, og et som inneholder et stort utsatt område med leirbærende bergarter som er omtrent 3,9 milliarder år gammel. Oxia Planum inneholder leire rik på jern og magnesium, noe som indikerer at de dannet seg i nærvær av vann. En funksjon som kalles Coogoon Outflow Channel inneholder et delta som forskere mener kan ha bevart tegn på eldgamelt liv.
Hvis begge oppdragene er heldige nok til å møte stromatolitter, vil det være de menneskelige operatørene som identifiserer dem. Denne feltreisen til den australske Outback er en mulighet for forskere å få nærbilder av de forskjellige stromatolittene som har dannet seg i jordas gamle fortid, og muligens også i Mars.
Mitch Schulte, en Mars 2020 programforsker ved NASA, arrangerte denne feltturen fordi han følte at det å se stromatolitter i et laboratorium var mye annerledes enn å se dem i deres geologiske sammenheng.
“Jeg organiserte denne første felles Mars 2020-ExoMars-vitenskapsexpedisjonen slik at forskere fra våre to store oppdrag kunne få et nytt perspektiv på disse enestående stromatolittene; en laboratorieinnstilling kan bare ikke gi den samme konteksten, ”sa Schulte. "Det gjelder også opplevelsen som helhet - samtalene, sammenligningen av notater og planlegging for fremtidig utveksling som ble gjort her i Pilbara, vil gå langt for å fremme Mars-vitenskapen."
Selv om de to roverne vil lande på Mars i løpet av noen uker etter hverandre - Mars 2020 først, etterfulgt av Rosalind Franklin (ExoMars) - og selv om de begge studerer Martians eldgamle vane, tar de noe annerledes tilnærming.
Mars 2020 skal bore grunne hull i Marsberg og analysere dem på stedet. Den vil samle mer enn 40 av disse prøvene, og vil også forsegle dem i en container som skal samles av et fremtidig oppdrag. Deretter blir de returnert til Jorden, hvor kraftigere analyser kan utføres.
Rosalind Franklin rover kan bore mye dypere. Minst to ganger vil den bore omtrent 2 meter inn i Marsskorpen. Da vil roveren bruke det sofistikerte instrumentet for å studere prøvene. Resultatene fra begge rover kan bidra til å informere om den andre operasjonen og resultatene.
"Disse to Mars-oppdragene vil være revolusjonerende fordi de er komplementære."
Teresa Fornaro, vitenskapsteammedlem, ExoMars
"Disse to Mars-oppdragene vil være revolusjonerende fordi de er komplementære," sier Teresa Fornaro, et forskerteammedlem for instrumentet Mars Organic Molecule Analyzer ombord i ExoMars. ”To forskjellige rovere med to forskjellige sett med instrumenter, som samtidig utforsker to forskjellige landingssteder. Noen av mulighetene til Mars 2020 i å karakterisere overflatemiljøet, kan være med å veilede ExoMars om hvor man skal bore. Omvendt kan kunnskap om endring av mulige organiske stoffer som en funksjon av dybden av ExoMars hjelpe Mars 2020 med å velge de mest interessante overflateprøvene som skal samles for fremtidig retur til jorden. ”
Teammedlemmene bak begge oppdragene blir jazzet opp og er ivrige etter å komme i gang. Begge oppdragene har mange års forberedelse bak seg. Men dagen nærmer seg når begge roverne er på overflaten og jobber. (Forutsatt at begge landinger går bra.)
"Det som skjer som arbeider ute her, skjer også i hallene til NASA og ESA," sa Schulte. Å finne bevis på liv i en annen verden, hvis den noen gang eksisterte, vil kreve iherdighet og mye hjernekraft. Hvis det er en stromatolitt i rekkevidden til roverne, tror jeg at vi har en god sjanse til å finne den ... og vi finner den sammen. Denne turen vil ha hjulpet med det. ”
Mer:
- Pressemelding: Mars Scientists Investigate Ancient Life in Australia
- ESA: ExoMars Mission Oversikt
- NASA: Mars 2020 Rover Mission Oversikt
- Space Magazine: Opportunity oppdager at eldste bergarter avslører beste sjanse for Marsliv
