Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Tre år senere fortsætter jagten på liv på Mars

Scanning af beboelige miljøer med Raman og luminescens for organiske stoffer og kemi (SHERLOC) og planetarisk instrument til røntgenlitokemi (PIXL) sulfatmineralsammensætninger fra Quartier abrasion (SHERLOC sol 293). (a) Farvelagt ACI-billede af det analyserede område. De cyanfelter angiver SHERLOC-scanningspunkterne, hvor sulfatfaser blev påvist ved SNR ≥10. Cyan cirkler inden for hver boks angiver positionen og størrelsen af ​​SHERLOC laserpletten. Den gule polygon angiver arealet af PIXL-scanningen på sol 294. (b) PIXL-kort over SO3 overflod (venstre) og MgO-, CaO- og FeO-overflod (højre). (c) Varmekort over sulfat ν1 toppositioner og hydratiseringskvotienter (HQ, se teksten for, hvordan dette blev beregnet). Varmekortene for alle afskrabninger har samme farveskala (jf. figur 3-6). Analysepletten med et fluorescenssignal er angivet med en sort stjerne i HQ-kortet (den faste stjerne indikerer høj fluorescens>5.000 tællinger). (d) Repræsentative SHERLOC Raman-spektre fra Ca- og Mg-rige områder i PIXL-elementkortet. Punkterne 15 og 34 er angivet med henholdsvis fede sorte og grå konturer i panel (c). De områder, hvor sulfat ν1 og hydreringsegenskaber kan findes, er angivet med grå skygger. Indsæt viser detaljer om de vigtigste sulfattoppe i hvert spektrum, som her er blevet normaliseret til den samme sulfat ν1 tophøjde for at lette sammenligningen, og om hydratiseringsbåndene, som ikke er normaliseret. De lodrette stiplede linjer angiver det tilpassede center for ν1-toppen af ​​hvert spektrum. Andre vigtige topcentre er angivet. Kredit:Journal of Geophysical Research:Planets (2024). DOI:10.1029/2023JE007989

I de tre år, der er gået, siden NASA's Perseverance-rover landede på Mars, har NASAs videnskabshold fået den daglige opgave med at undersøge den røde planet til at virke nærmest banal.



Roveren og dens helikopter-sidekick, Ingenuity, har taget fantastiske billeder af Mars og indsamlet 23 unikke klippekerneprøver langs 17 miles af et gammelt floddelta.

Et medlem af videnskabsteamet, lektor Andy Czaja fra University of Cincinnati, sagde, at han nogle gange må minde sig selv om, at projektet er alt andet end almindeligt.

"Det her er så fedt. Jeg udforsker en anden planet," sagde han. Czaja underviser på Institut for Geovidenskab på UC's College of Arts and Sciences. Han er palæobiolog og astrobiolog, der hjælper NASA med at lede efter beviser for gammelt liv på Mars ved hjælp af en rover udstyret med tilpassede geovidenskab og billedbehandlingsværktøjer med tre af sine UC-kandidatstuderende, Andrea Corpolongo, Brianna Orrill og Sam Hall.

Tre år inde i missionen har roveren præsteret som en mester, sagde han.

"Udholdenhed har udmærket sig. Det har været fantastisk. Det har så dygtige instrumenter til at udføre geologisk arbejde. Det er i stand til at udforske fjerne objekter med sine zoomobjektivkameraer og kan fokusere på små objekter med en utrolig opløsning," sagde Czaja.

Undervejs har missionen registreret en række førstepladser:den første motordrevne flyvning, de første optagede lyde fra Mars, den længste autonome køretur (næsten en halv mil) og nye opdagelser om planetens geologi, atmosfære og klima.

Czaja var en del af NASA-teamet, der besluttede, hvor på Mars at lande roveren. Og han forblev på videnskabsholdet, der ville undersøge sine daglige data og opdagelser for at beslutte, hvad roveren skulle gøre næste gang.

Blandt de nye opdagelser var at finde primære magmatiske bjergarter i Jezero-krateret. Disse sten er det hærdede resultat af flydende magma. De tilbyder videnskabsmænd lovende ledetråde om at forfine planetens kendte alder.

Forskere formoder, at Mars engang havde langlivede floder, søer og vandløb. I dag findes vand på Mars i is ved polerne og fanget under Mars-overfladen.

Czaja og hans elev Corpolongo var medforfattere af en artikel offentliggjort i Journal of Geophysical Research, Planets som afslørede, at Mars også kan have haft hydrotermiske systemer baseret på det hydrerede magnesiumsulfat, som roveren identificerede i de vulkanske klipper.

"Når disse klipper køler af og går i stykker, bliver de et beboeligt miljø for livet," sagde Czaja.

Corpolongo ledede også en lignende forskningsartikel i det samme tidsskrift, medforfattet af Czaja, der beskriver resultaterne af roverens analyse af prøver ved hjælp af SHERLOC dyb ultraviolet Raman og fluorescensinstrument. Begge artikler indeholdt bidrag fra snesevis af deres NASA-kolleger om projektet.

Prøver indsamlet af roveren kan endelig besvare spørgsmålet om, hvorvidt vi er alene i universet.

"Vi har ikke fundet noget endeligt bevis på liv i disse aflejringer endnu. Men hvis der var fossile mikroorganismer fanget i klipperne, ville de være for små til at se med roveren," sagde Czaja.

Czaja håber, at finansieringen vil blive godkendt til den forventede Mars Sample Return-mission for at hente de hermetisk forseglede titaniumrør, som forskere har brugt tre år på at fylde med interessante klippekerner.

"Disse hydrerede mineraler fanger vand i sig selv og registrerer historien om, hvordan og hvornår de blev dannet," sagde undersøgelsen. "At returnere prøver af disse mineraler til Jorden ville give forskere mulighed for at udforske historien om Mars' vand og klima og muligvis beviser for gammelt liv med de mest følsomme instrumenter som muligt."

Men det var kun begyndelsen. Vedholdenhed begyndte sin bevidste udforskning fra kraterbunden til forsiden af ​​deltaet, dannet af en gammel flod eller afløbskanal, hvor den stødte på sedimentære bjergarter, der ofte indeholder fangede mineraler og en anden vej for beviser på gammelt liv.

Og sidste år nåede roveren til kraterkanten i, hvad der før var en enorm sø, hvor den udforsker aflejringer af magnesiumcarbonat, som kan dannes geologisk eller biologisk fra bakterier.

Czaja sagde, at beslutningen om at sende Perseverance til Jezero Crater ser ud til at betale sig.

"Absolut. Der var andre steder, vi kunne have taget hen, som kunne have været lige så gode," sagde han. "Du ved det ikke, før du udforsker dem alle. Men Jezero blev valgt med god grund, og det har været fuldstændig berettiget."

Helikopteren Ingenuitys flyvedage ser ud til at være forbi, efter at den i januar pådrog sig rotorskader efter landing på sin 72. flyvning. Men vedholdenheden går stadig stærkt. Den har stadig 15 prøverør til rådighed for at fange yderligere interessante geologiske prøver.

Dernæst vil roveren komme ud af Jezero-krateret for at udforske det bredere område. Czaja sagde, at de sandsynligvis vil finde klipper, der går 4 milliarder år tilbage eller mere. Og Mars kunne rumme stromatolitter eller sten, der indeholder bevis for gamle lagdelte måtter af bakterier, der er synlige for det blotte øje. På Jorden findes disse sten nogle gange i ekstreme miljøer såsom gejserbassiner.

Opdagelseshorisonten fortsætter med at udvide sig dagligt før videnskabsholdet.

"Jeg håber, at Perseverance lige har vækket vores appetit på mere Mars-udforskning," sagde Czaja. "Og at bringe prøver tilbage vil give os mulighed for at studere Mars og søge efter beviser for gammelt liv med instrumenter, der ikke engang er blevet opfundet endnu i år og år fremover."

Flere oplysninger: Sandra Siljeström et al., Evidence of Sulfate-Rich Fluid Change in Jezero Crater Floor, Mars, Journal of Geophysical Research:Planets (2024). DOI:10.1029/2023JE007989

Andrea Corpolongo et al., SHERLOC Raman Mineral Class Detections of the Mars 2020 Crater Floor Campaign, Journal of Geophysical Research:Planets (2023). DOI:10.1029/2022JE007455

Leveret af University of Cincinnati