Det er nå et godt forstått faktum at Mars en gang hadde ganske mye flytende vann på overflaten. I følge et fersk estimat holdt faktisk et stort hav på Mars 'sørlige halvkule nesten 10 ganger så mye vann som alle Nord-Amerikas store innsjøer sammen. Dette havet eksisterte for omtrent 3,7 milliarder år siden, og lå i regionen kjent i dag som Eridania-bassenget.
Imidlertid oppdaget en ny studie basert på data fra NASAs Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) store mineralforekomster i bunnen av dette bassenget, som kan sees på som bevis på gamle varme kilder. Siden denne typen hydrotermisk aktivitet antas å være ansvarlig for fremveksten av liv på jorden, kan disse resultatene indikere at dette bassenget en gang var vert for livet.
Studien, med tittelen “Ancient Hydrothermal Seafloor Deposits in Eridania Basin on Mars”, dukket nylig opp i det vitenskapelige tidsskriftet Naturkommunikasjon. Studien ble ledet av Joseph Michalski ved Institutt for geovitenskap og laboratorium for romforskning ved University of Hong Kong, sammen med forskere fra Planetary Science Institute, Natural History Museum i London og NASAs Johnson Space Center.
Sammen brukte dette internasjonale teamet data innhentet av MROs Compact Reconnaissance Spectrometer for Mars (CRISM). Siden MRO nådde Mars i 2006, har dette instrumentet blitt brukt mye for å søke etter bevis på mineralerester som dannes i nærvær av vann. I så henseende var CRISM viktig for å dokumentere hvordan innsjøer, dammer og elver en gang fantes på overflaten av Mars.
I dette tilfellet identifiserte den enorme mineralforekomster i Mars 'Eridania-bassenget, som ligger i et område som har noen av Røde Planets eldste eksponerte skorpe. Oppdagelsen forventes å være et viktig samlingspunkt for forskere som søker å karakterisere Mars 'gang varme og våte miljø. Som Paul Niles fra NASAs Johnson Space Center sa i en fersk pressemelding fra NASA:
Selv om vi aldri finner bevis på at det har vært liv på Mars, kan dette nettstedet fortelle oss om den type miljø der livet kan ha begynt på jorden. Vulkanaktivitet kombinert med stående vann ga forhold som sannsynligvis lignet på forholdene som fantes på jorden omtrent samtidig - da tidlig liv utviklet seg her. ”
I dag er Mars et kaldt, tørt sted som ikke opplever noen vulkansk aktivitet. Men for omtrent 3,7 milliarder år siden var situasjonen veldig annerledes. På den tiden skrøt Mars både rennende og stående vannmasser, som er dokumentert av enorme fluviale avsetninger og sedimentære kummer. Gale-krateret er et perfekt eksempel på dette siden det en gang var en stor sjøseng, og det var derfor den ble valgt som landingssynet for Nysgjerrighet rover i 2012.
Siden Mars hadde både overflatevann og vulkansk aktivitet i løpet av denne tiden, ville det også opplevd hydrotermisk aktivitet. Dette skjer når vulkanske ventilasjonsåpninger åpner seg i stående vannmasser, og fyller dem med hydratiserte mineraler og varme. På jorden, som fremdeles har en aktiv skorpe, kan ikke bevis på tidligere hydrotermisk aktivitet bevares. Men på Mars, der jordskorpen er solid og erosjonen er minimal, er bevisene bevart.
"Dette nettstedet gir oss en overbevisende historie for et dypt, lenge levende hav og et dypt hav hydrotermisk miljø," sa Niles. "Det er stemningsfullt av dyphavs-hydrotermiske miljøer på jorden, som ligner miljøer der det kan finnes liv i andre verdener - liv som ikke trenger en fin atmosfære eller temperert overflate, men bare steiner, varme og vann."
Basert på deres undersøkelse anslår forskerne at Eridania-bassenget en gang hadde omtrent 210 000 kubikk km (50 000 kubikk mi) vann. Ikke bare er dette ni ganger mer vann enn alle de store innsjøene kombinert, det er like mye som alle de andre innsjøene og havene på gamle Mars. I tillegg opplevde regionen også lavastrømmer som eksisterte etter at havet antas å ha forsvunnet.
Fra CRISMs spektrometerdata identifiserte teamet forekomster av serpentin, talkum og karbonat. Kombinert med formen og strukturen til berggrunnslagene, konkluderte de med at havbunnen var åpen for vulkanske sprekker. Utover å indikere at denne regionen en gang kunne ha vært vertskap for livet, øker denne studien også mangfoldet i de våte miljøene som en gang antas å ha eksistert på Mars.
Mellom bevis på eldgamle innsjøer, elver, grunnvann, deltas, hav og vulkanutbrudd under is, har forskere nå bevis for vulkansk aktivitet som skjedde under en stående vannmasse (også varme kilder) på Mars. Dette representerer også en ny kategori for astrobiologisk forskning, og en mulig destinasjon for fremtidige oppdrag til Marsoverflaten.
Studien av hydrotermisk aktivitet er også betydelig så langt det er å finne kilder til utenomjordisk, som på månene i Europa, Enceladus, Titan og andre steder. I fremtiden forventes robotoppdrag å reise til disse verdenene for å toppe seg under deres iskalde overflater, undersøke plommene deres eller våge seg ut i sjøen (i Titans tilfelle) for å lete etter de kjente spor etter grunnleggende livsformer.
Studien har også betydning utover Mars og kan hjelpe i studien av hvordan livet begynte her på jorden. For tiden kommer de tidligste bevisene for landlevende liv fra havbunnsforekomster som har samme opprinnelse og alder som de som finnes i Eridania-bassenget. Men siden den geologiske referansen fra denne perioden på jorden er dårlig bevart, har det vært umulig å bestemme nøyaktig hvordan forholdene var på denne tiden.
Gitt Mars sine likheter med Jorden, og det faktum at den geologiske referansen har blitt godt bevart de siste 3 milliarder årene, kan forskere se til mineralforekomster og andre bevis for å måle hvordan naturlige prosesser her på jorden tillot liv å danne seg og utvikle seg over tid. Det kan også fremme vår forståelse av hvordan alle de jordiske planetene i solsystemet utviklet seg over milliarder av år.
