NASAs Mars 2020 Rover er på vej til Mars snart for at se efter fossiler. ESA / Roscosmos ExoMars-rover er på vej til Mars inden for samme tidsramme for at udføre sine egne undersøgelser af Mars-beboeligheden. For at opfylde deres missionsmål skal de videnskabsfolk, der arbejder missionerne, se på en masse klipper og afsløre og forstå de spor, som klipperne rummer.
For at hjælpe disse forskere med at forberede sig på den skræmmende opgave med at analysere og forstå Marsbergarter fra 160 millioner km (100 millioner miles) væk, har de taget en feltrejse til Australien for at studere stromatolitter.
I geologi har de et ordsprog: "Der er klipper, og så er der ROCKS." Pointen er, at du kan se på en masse klipper, før du finder en, der indeholder nogle markante beviser. Hvordan kan forskere sikre sig, at de genkender vigtige beviser, når de finder det?
”Jeg organiserede denne første fælles Mars 2020-ExoMars videnskabsekspedition, så forskere fra vores to store missioner kunne få et nyt perspektiv på disse one-of-a-kind stromatolitter;”
Mitch Schulte, Mars 2020-programvidenskabsmand, NASA.
Ken Farley er en projektforsker fra Mars 2020 hos JPL i Pasadena Californien. I en pressemeddelelse sagde Farley: ”Selvom vi forventer at finde mange betydelige klipper under både Mars 2020 og ExoMars-missioner, er vi også nødt til at lade åbne muligheden for, at vi kunne finde en eller fleremeget speciel klipper,den slags, hvis opdagelse ikke kun taler bind om Mars 'historie, men bidrager væsentligt til diskussionen om livet andetsteds i universet. ”
For nylig rejste teammedlemmer fra Mars 2020 Rover og ExoMars Rover til Pilbara-regionen i Australien. Området er velkendt i videnskabelige kredse for at være hjemsted for nogle af Jordens ældste klipper. I disse klipper er stromatolitter, de fossiliserede rester af kolonier af mikrober, der levede i vandet på den tidlige jord. Mens de var der, besøgte videnskabsmændene Dresser Formation, hvor nogle af de ældste fossiliserede optegnelser over livet på Jorden findes.
Forskere ved så meget om Dresser Formation og Pilbara-regionen, at de kan male et levende billede af hvordan området var i den dybe, geologiske fortid.
Martin Van Kranendonk, direktør for det australske Center for Astrobiology ved University of New South Wales, fungerede som guide for de besøgende forskere. ”For ca. 3,48 milliarder år siden var dette område hjemsted for en caldera eller kollapset vulkan fyldt med varmt, boblende havvand,” sagde Van Kranendonk. ”På samme tid var dette sted også hjemsted for strukturer kaldet mikrobielle måtter - synlige for det blotte øje, men sammensat af mikroskopiske organismer. I dag ville du kende dem som simpelt damskum, men dengang var de de mest komplekse livsformer på Jorden. ”
Disse mikrobielle måtter udskiltes slim, der fangede sedimentkorn i vandet. Efterhånden som tiden gik opbyggede disse mikrober lag over sedimentlag og dannede stromatolitter.
”En stromatolit er ganske subtil for det utrente øje,” sagde Van Kranendonk. ”Men når du først har kendt detaljerne, kan du erkende, at disse bølgende, rynke klipper har en struktur, der er forskellig fra den, der blot kan forklares med geologi.”
Søgningen efter denne type fossiliseret bevis på liv varmer op på Mars. Det er et af de næste trin i forståelsen af denne planet. Og forskere mener, at den samme proces, der dannede stromatolitter i Dresser-formationen, sandsynligvis fandt sted på Mars.
"At finde bevis for liv i en anden verden, hvis den nogensinde eksisterede, vil kræve vedholdenhed og en hel masse hjernekraft."
MITCH SCHULTE, MARS 2020 PROGRAM SCIENTIST, NASA.
Mars 2020-roveren lander ved Jezero-krateret. Jezero-krateret var hjemsted for en paleolake for ca. 3 til 4 milliarder år siden, omtrent på samme tid som stromatolitter gjorde deres ting på Jorden. Det var omtrent samme størrelse som Tahoe-søen, og en flod flød ind i den med sedimenter. Forskere mener, at det er ideelle forhold for dannelse af stromatolitter omkring kanten af søen.
”Det er svært at tænke på en bedre opskrift på, at livet trives - og at dets rekord skal bevares - end den, vi ser hos Jezero,” sagde Ken Williford, viceprojektforsker for Mars 2020 hos JPL.
ExoMars-rover, kaldet Rosalind Franklin, vil lande ved Oxia Planum, et område, der ligger omkring 3000 meter under Martian middelværdien, og et, der indeholder et stort udsat område med lerbærende klipper omkring 3,9 milliarder år gammel. Oxia Planum indeholder ler rig på jern og magnesium, hvilket indikerer, at de dannede sig i nærværelse af vand. En funktion kaldet Coogoon Outflow Channel indeholder et delta, som forskere mener kunne have bevaret tegn på gammelt liv.
Hvis en af missionerne er heldige nok til at støde på stromatolitter, vil det være de menneskelige operatører, der identificerer dem. Denne ekskursion til den australske Outback er en lejlighed til forskere til at få nærbillede af de forskellige stromatolitter, der er dannet i Jordens gamle fortid og muligvis også i Mars.
Mitch Schulte, en Mars 2020-programvidenskabsmand ved NASA, arrangerede denne feltrejse, fordi han mente, at det at se stromatolitter i et laboratorium var meget anderledes end at se dem i deres geologiske kontekst.
”Jeg organiserede denne første fælles Mars 2020-ExoMars videnskabsekspedition, så forskere fra vores to store missioner kunne få et nyt perspektiv på disse one-of-a-kind stromatolitter; en laboratorieindstilling kan bare ikke give den samme kontekst, ”sagde Schulte. ”Det gælder også for oplevelsen som helhed - samtalerne, sammenligningen af noter og planlægning for fremtidige udvekslinger, der blev gjort her i Pilbara, vil gå langt for at fremme Mars-videnskaben.”
Selvom de to rovere vil lande på Mars inden for uger efter hinanden - Mars 2020 først, efterfulgt af Rosalind Franklin (ExoMars) - og skønt de begge studerer Martians gamle beboelsesevne, tager de noget anderledes indfaldsvinkler.
Mars 2020 vil bore lavvandede huller i Marsberg og analysere dem på stedet. Den samler mere end 40 af disse prøver og forsegler dem også i en container, der skal indsamles ved en fremtidig mission. Derefter returneres de til Jorden, hvor mere kraftfuld analyse kan udføres.
Rosalind Franklin rover kan bore meget dybere. Mindst to gange borer det ca. 2 meter ind i Marsskorpen. Derefter vil rover bruge sit sofistikerede instrument til at studere prøverne. Resultaterne fra begge rover kan hjælpe med at informere den andres operationer og resultater.
”Disse to Mars-missioner vil være revolutionerende, fordi de er komplementære.”
Teresa Fornaro, videnskabsteammedlem, ExoMars
”Disse to Mars-missioner vil være revolutionerende, fordi de er komplementære,” sagde Teresa Fornaro, et videnskabsteammedlem for Mars Organic Molecule Analyzer-instrumentet ombord på ExoMars. ”To forskellige rover med to forskellige sæt instrumenter, der samtidig udforsker to forskellige landingssteder. Nogle af kapaciteterne i Mars 2020 til at karakterisere overflademiljøet kan hjælpe med at guide ExoMars om, hvor man skal bore. Omvendt kan viden om ændring af mulige organiske stoffer som en funktion af dybden af ExoMars hjælpe Mars 2020 med at vælge de mest interessante overfladeprøver, der skal samles til fremtidig tilbagevenden til Jorden. ”
Holdmedlemmerne bag begge missioner jazzes op og er ivrige efter at komme i gang. Begge missioner har mange års forberedelse bag sig. Men dagen nærmer sig hurtigt, når begge rovere er på overfladen og arbejder. (Forudsat at begge landinger går godt.)
”Hvad der sker der arbejder her ute i marken, sker også i hallerne på NASA og ESA,” sagde Schulte. ”At finde bevis for liv i en anden verden, hvis den nogensinde eksisterede, vil kræve vedholdenhed og en hel masse hjernekraft. Hvis der er en stromatolit i området for roverne, tror jeg, vi har en god chance for at finde den ... og vi finder den sammen. Denne rejse vil have hjulpet med det. ”
Mere:
- Pressemeddelelse: Mars-forskere undersøger det gamle liv i Australien
- ESA: ExoMars Mission Oversigt
- NASA: Mars 2020 Rover Mission Oversigt
- Space Magazine: Muligheden opdager, at de ældste klipper afslører den bedste chance for Marsliv
