Små krystalformer kommer tæt på fra Mars rover

Stjerneformet og svalehaleformet lillebitte, mørke ujævnheder i fint lag af lyse grundfjeld på en Mars-ryg er ved at blive nøje eftersøgt af NASAs Curiosity Mars-rover.

Dette sæt former ser bekendt ud for geologer, der har studeret gipskrystaller dannet i udtørrende søer på Jorden, men Curiositys videnskabshold overvejer flere muligheder for oprindelsen af ​​disse funktioner på "Vera Rubin Ridge" på Mars.

En usikkerhed, som roverens inspektion kan løse, er tidspunktet for, hvornår de krystalformede træk blev dannet, i forhold til hvornår lag af sediment akkumulerede omkring dem. En anden er, om det oprindelige mineral, der krystalliserede til disse former, forbliver i dem eller efterfølgende blev opløst væk og erstattet af noget andet. Svarene kan pege på tegn på en udtørrende sø eller på grundvand, der strømmede gennem sedimentet, efter at det blev cementeret til sten.

Rover-holdet undersøger også andre spor i det samme område for at lære mere om den røde planets historie. Disse omfatter stavformede træk på størrelse med riskorn, mineralske årer med både lyse og mørke zoner, farvevariationer i grundfjeldet, glatte vandrette lamineringer, der varierer mere end ti gange i tykkelsen af ​​de enkelte lag, og mere end firedobbelt variation i jernindholdet i lokale stenmål undersøgt af roveren.

"Der er bare en skatkammer af interessante mål koncentreret i dette ene område, " sagde Curiosity Project Scientist Ashwin Vasavada fra NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien. "Hver er et fingerpeg, og jo flere spor, des bedre. Det bliver sjovt at finde ud af, hvad det hele betyder."

Vera Rubin Ridge skiller sig ud som et erosionsbestandigt bånd på nordskråningen af ​​det nedre Mount Sharp inde i Gale Crater. Det var en planlagt destination for Curiosity allerede før roverens landing i 2012 på kraterbunden nær bjerget. Roveren begyndte at bestige højdedraget for omkring fem måneder siden og er nu nået op ad bakken, sydlige kant. Nogle funktioner her kan være relateret til en overgang til det næste destinationsområde op ad bakke, som kaldes "Clay Unit" på grund af lermineraler fundet fra kredsløb.

Holdet kørte roveren til et sted kaldet "Jura" i midten af ​​januar for at undersøge et område, hvor - selv i billeder fra kredsløb - grundfjeldet er mærkbart bleg og gråt, sammenlignet med den røde, hæmatit-bærende grundfjeld, der danner det meste af Vera Rubin Ridge.

"Disse små "V"-former fangede virkelig vores opmærksomhed, men de var slet ikke grunden til, at vi gik til den klippe, " sagde Curiosity videnskabsteammedlem Abigail Fraeman fra JPL. "Vi kiggede på farveændringen fra et område til et andet. Vi var heldige at se krystallerne. De er så små, du ser dem ikke, før du er lige ved dem."

Funktionerne er omtrent på størrelse med et sesamfrø. Nogle er enkelte aflange krystaller. Almindeligvis, to eller flere smelter sammen til V-formede "svalehaler" eller mere komplekse "lærkefod" eller stjernekonfigurationer. "Disse former er karakteristiske for gipskrystaller, " sagde Sanjeev Gupta, et Curiosity videnskabsteammedlem på Imperial College, London, der har studeret sådanne krystaller i klipper i Skotland. Gips er en form for calciumsulfat. "Disse kan dannes, når salte bliver koncentreret i vand, såsom i en fordampende sø."

Det fint laminerede grundfjeld ved Jura menes at være et resultat af sedimentering af søbund, som det har været tilfældet i flere lavere, ældre geologiske lag Nysgerrigheden har undersøgt. Imidlertid, et alternativ til de krystaller, der dannes i en fordampende sø, er, at de er dannet meget senere af salte væsker, der bevæger sig gennem klippen. Det er også en type bevis, som Curiosity har dokumenteret i flere geologiske lag, hvor underjordiske væsker aflejrede træk såsom mineralårer.

Nogle stenmål, der blev undersøgt i Jura-området, har tofarvede mineralårer, der er dannet, efter at søens sedimenter var hærdet til sten. Lysere portioner indeholder calciumsulfat; mørkere portioner indeholder mere jern. Nogle af de funktioner, der er formet som gipskrystaller, virker mørkere end gips, er beriget med jern, eller er tomme. Disse er spor om, at det oprindelige krystalliserende materiale kan være blevet erstattet eller fjernet af senere virkninger af underjordisk vand.

De små, stavformede træk blev først set to dage før Curiosity nåede Jura. Alle rå billeder fra Mars rovere bliver hurtigt lagt online, og nogle, der viste "pindene", tiltrak nyhedsmediernes opmærksomhed, idet de sammenlignede dem med fossiler. Blandt de alternative muligheder er, at de er stumper af det mørke åremateriale. Rover videnskabsteammedlemmer har været mere begejstrede for svalerne end stokkene.

"Hidtil på denne mission, de fleste beviser, vi har set om gamle søer i Gale Crater, har været relativt friske, ikke-salt vand, " sagde Vasavada. "Hvis vi begynder at se søer blive saltere med tiden, som ville hjælpe os med at forstå, hvordan miljøet ændrede sig i Gale Crater, og det er i overensstemmelse med et overordnet mønster, at vand på Mars blev mere knap med tiden."

En sådan ændring kunne ligne forskellen mellem ferskvandsbjergsøer, forsynes ofte med snesmeltning, der holder salte fortyndet, og salte søer i ørkener, hvor vandet fordamper hurtigere end det udskiftes.

Hvis krystallerne dannes inde i hærdet sten meget senere, snarere end i en fordampende sø, de tilbyder beviser om kemien i et vådt underjordisk miljø.

"I begge scenarier, disse krystaller er en ny type bevis, der bygger historien om vedvarende vand og et langvarigt beboeligt miljø på Mars, " sagde Vasavada.

Variationer i jernindhold i venerne, mindre træk og omgivende grundfjeld kan give fingerpeg om forhold, der er gunstige for mikrobielt liv. Jernoxider varierer i deres opløselighed i vand, med mere oxiderede typer generelt mindre tilbøjelige til at blive opløst og transporteret. Et miljø med en række oxidationstilstande kan give en batterilignende energigradient, der kan udnyttes af nogle typer mikrober.

"I øvre Vera Rubin Ridge, vi ser spor om, at der var væsker, der transporterede jern og, gennem en eller anden mekanisme, jernet faldt ud, " sagde Fraeman. "Der var en ændring i væskekemien, som kunne have betydning for beboelighed."