Flere laboratorieanalyser af antarktiske mineraler giver en bedre forståelse af Mars

Resultater af multiple og komplementære laboratorieanalyser af mineraler fundet i prøver af materiale fra Antarktis kunne give forskere en bedre forståelse af overflade- og undergrundsmiljøet på Mars og indikere placeringer af potentielt beboelige underjordiske steder, siger et nyt papir fra Planetary Science Institute Research Scientist Elizabeth C. Sklute.

Prøver af intermitterende saltlageudledning ved Blood Falls ved endestationen af ​​Taylor Glacier, Antarktis blev indsamlet af Jill Mikucki fra University of Tennessee, Knoxville på tværs af to feltsæsoner. Saltlagen strømmer ud fra en underjordisk vandmasse, der har været isoleret i muligvis tusinder af år. Saltvandsstrømmen afsætter materiale, der [er] overflademanifestationen af ​​et underjordisk miljø, der er vært for et blomstrende samfund af mikrobielt liv. Til at begynde med er saltlagen klar, men aflejringerne rødmer med tiden på overfladen, hvilket giver Blood Falls sit navn. Disse overfladegrebsprøver blev testet på Sklutes laboratorium ved hjælp af Fourier transform infrarød, Raman, synlig for nær-infrarød, og Mössbauer spektroskopier. Prøver blev yderligere karakteriseret ved hjælp af mikroprobe og induktivt koblet plasmaemissionsspektroskopi til kemi og røntgendiffraktion, scanningselektronmikroskopi og transmissionselektronmikroskopi til mineralogi, krystallografi og kemi.

"Vi tog tørre prøver, og vi analyserede dem ved at skinne lys af forskellige bølgelængder mod dem. Hver bølgelængde af lys får bindingerne og atomerne i en prøve til at reagere på en anden måde. Ved at bruge dem alle sammen, lader det os finde ud af, hvad der er der, " sagde Sklute, hovedforfatter af "A Multi-Technique Analysis of Surface Materials From Blood Falls, Antarctica", der vises i Frontiers in Astronomy and Space Science .

"Vi tager hver af disse små stykker information, og vi klistrer dem sammen for at danne et helt billede, fordi en teknik kan være rigtig god til at fortælle dig, om visse ting er der, og en anden teknik kan helt gå glip af det, simpelthen fordi bindingerne eller atomerne donerer ikke reagere på disse energier," sagde Sklute. "Disse resultater viser styrkerne og svaghederne ved forskellige analytiske metoder og understreger behovet for flere komplementære teknikker til at informere om den komplicerede mineralogi på dette sted.

"Ved at kombinere disse teknikker har vi bestemt den detaljerede mineralogiske samling af dette Mars-analoge sted, og vi har erfaret, at aflejringen for det meste er karbonater, og at den røde farve af Bloody Falls er fra oxidationen af ​​opløste jernholdige ioner (Fe2+), efterhånden som de eksponeres. til luft, sandsynligvis i kombination med andre ioner. I stedet for at danne ferri (Fe3+) mineraler, hvilket er det, der normalt sker på Jorden, bliver denne saltlage til amorfe (ingen lang rækkevidde struktur) nanosfærer indeholdende jern og en masse andre grundstoffer, såsom klor og natrium. Amorfe materialer har vist sig at være allestedsnærværende i Gale Crater på Mars af Curiosity-roveren," sagde Sklute. "Til dato har vi ikke været i stand til at bestemme, hvad det amorfe materiale på Mars er lavet af. At finde, hvad der kan være lignende materiale i et naturligt miljø på Jorden, er virkelig spændende.

"Vi siger ikke, at dette er en biosignatur, fordi det ikke er produceret af mikroberne, men snarere af kemien, hvor mikroberne lever. Det giver os dog en køreplan for et sted at se på en anden frossen verden," sagde Sklute .

"Den metode, vi har brugt i denne undersøgelse, vil også give et kraftfuldt værktøj til at hjælpe os med at forstå, hvordan ting kan ændre sig med tiden, hvis de returneres fra en anden planet. Den hjælper os med at forstå variabiliteten i faser, der virkelig er under detektionsgrænsen for de fleste almindelige teknikker. " sagde Sklute.

PSI Senior Scientist M. Darby Dyar er medforfatter på papiret. + Udforsk yderligere

Maskinlæringsalgoritmer hjælper videnskabsmænd med at udforske Mars