In november 2018 kondigde NASA aan dat de Mars 2020-rover in de Jezero-krater zou landen. Jezero Crater is een geologisch divers gebied, met een alluviale waaier van sediment afgezet door een inkomende rivier. Dat sediment kan bewaarde oude organische moleculen bevatten en de afzetting is duidelijk zichtbaar in satellietbeelden van de krater.
Maar de krater bevat iets anders dat wetenschappers heeft geïntrigeerd, iets dat niet zo duidelijk zichtbaar is in afbeeldingen met zichtbaar licht: een "badkuipring" van carbonaten, waarvan wetenschappers denken dat ze fossielen kunnen bevatten.
De Mars 2020-rover verhoogt de lat wat betreft ons wetenschappelijk onderzoek naar de bewoonbaarheid van Mars. Toen Spirit and Opportunity naar Mars ging, was hun missie om bewijs te vinden van water, verleden of heden. Dat hebben ze gedaan.
Toen de MSL naar Mars ging, was het haar missie om de bewoonbaarheid van Mars te beoordelen, zowel oud als modern. Nu heeft de Mars 2020-rover, die zijn echte naam nog niet heeft gekregen, de grootste taak van allemaal: zoeken naar tekenen van microbieel leven in het verleden. Of simpel gezegd: fossielen.
Jezero Crater is om een paar redenen gekozen. Het is een oud gebied, de locatie van een meer ongeveer 3,5 miljard jaar geleden. Het bevat oude landvormen, inclusief de rivierdelta. Het bevat ook de zogenaamde "badkuipring" van carbonaten.
Carbonaten kunnen langlevende fossiele structuren creëren die hier op aarde miljarden jaren kunnen meegaan. Dat omvat schelpen, koraal en stromatolieten. En aangezien Jezero Crater een waterlichaam was, denken wetenschappers dat het de moeite waard is om de carbonaatring rond de rand van Jezero Crater te onderzoeken om te zien of daar fossielen zijn.
"Carbonaatchemie aan een oude oever is een fantastisch recept voor het bewaren van gegevens over het oude leven en klimaat."
Mars 2020 plaatsvervangend projectwetenschapper Ken Williford, JPL.
Als je innerlijke scepticus daar tegenin gaat, onthoud dan dat de keuze voor Jezero Crater, en de zoektocht naar gefossiliseerd leven op Mars, is gebaseerd op jaren van rigoureuze wetenschap. Niemand weet wat we daar zullen vinden, aan de carbonaatrijke rand van de krater. Maar empirisch bewijs zegt dat het de plek is om te kijken.
Een paper gepubliceerd in het tijdschrift Icarus geeft een gedetailleerd overzicht van de minerale diversiteit in Jezero Crater, inclusief de carbonaatafzettingen op de rand. Het papier is getiteld: "De minerale diversiteit van Jezero-krater: bewijs voor mogelijke lacustriene carbonaten op Mars." Merk op dat het woord lacustrine "gerelateerd aan of geassocieerd met meren" betekent.
Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) van NASA zag de carbonaten met zijn CRISM-instrument (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars). CRISM is gespecialiseerd in het vinden van watergerelateerde mineralen. CRISM-afbeeldingen tonen aanzienlijke carbonaten rond de rand van de Jezero-krater.
"CRISM zag hier jaren geleden carbonaten, maar we hebben pas onlangs opgemerkt hoe geconcentreerd ze zijn op de plek waar een oever van het meer zou zijn", zegt de hoofdauteur van de krant, Briony Horgan van Purdue University in West Lafayette, Indiana. "We zullen tijdens de missie op veel locaties carbonaatafzettingen tegenkomen, maar de badkuipring zal een van de meest opwindende plaatsen zijn om te bezoeken."
Op aarde zijn enkele van de oudste fossielen stromatolieten. Ze dateren meer dan 3,5 miljard jaar geleden. Stromatolites zijn gelaagde structuren gevormd door lagen cyanobacteriën. Als Mars het leven in zijn oude verleden ondersteunde, is het mogelijk dat die planeet zijn eigen stromatolieten had. En als dat zo was, is de carbonaatring rond de paleolake van Jezero-krater een goede plek om naar ze te zoeken.
"De mogelijkheid dat de‘ marginale carbonaten ’in de merenomgeving vormden, was een van de meest opwindende kenmerken die ons naar onze Jezero-landingsplaats hebben geleid. De carbonaatchemie aan een oude oever van het meer is een fantastisch recept voor het bewaren van gegevens over het oude leven en het klimaat, 'zei Ken Williford, plaatsvervangend projectwetenschapper van Mars 2020 van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. JPL leidt de missie van 2020. "We willen graag naar de oppervlakte komen en ontdekken hoe deze carbonaten zijn gevormd."
Als de carbonaten zich aan de rand van het meer vormden, deden ze dat waarschijnlijk tijdens het Noachian Epoch op Mars. De Noachian was het eerste tijdperk van Mars en eindigde ongeveer 3,5 miljard jaar geleden. Destijds denken wetenschappers dat Mars een relatief nat klimaat had en een CO2-rijke atmosfeer. Carbonaten ontstaan wanneer rotsen, water en CO2 op elkaar inwerken.
De carbonaten hebben ons meer te vertellen. Ze bevatten een geologisch verslag van klimaatveranderingen op Mars. Omdat ze ontstaan door interacties tussen CO2, water en gesteente, kan hun vorming in de loop van de tijd subtiele veranderingen in het Mars-klimaat registreren. Ze kunnen helpen het verhaal te vertellen over hoe Mars van een oude natte planeet met een dikke atmosfeer naar de koude, droge woestijn is gegaan die het vandaag is.
"We willen graag naar de oppervlakte komen en ontdekken hoe deze carbonaten zijn gevormd."
MARS 2020 DEPUTY PROJECT WETENSCHAPPER KEN WILLIFORD, JPL.
Wetenschappers hebben ook een rijke afzetting van gehydrateerd silica ontdekt aan de rand van de oude rivierdelta van Jezero. Gehydrateerde silica heeft ook het potentieel om fossielen te bewaren, net als carbonaten. Als de afzetting van gehydrateerd silicium zich op de bodem van de delta bevindt, kan het ook een uitstekende plek zijn om fossielen te zoeken, vooral begraven microbiële fossielen. Een paper met details over de afzetting van gehydrateerd siliciumoxide is onlangs gepubliceerd in AGU.
Niet alle carbonaatafzettingen in de Jezero-krater zijn uniform. Ze zijn te vinden in verschillende gebieden, op verschillende hoogtes en met verschillende topografische kenmerken en spectrale kenmerken. Misschien wel het belangrijkste gebied is wat de marginale carbonaten worden genoemd. Ze vertonen de sterkste en duidelijkste carbonaathandtekeningen en bevinden zich aan de westelijke binnenrand van de krater. De randen van de marginale carbonaten vallen soms samen met veranderingen in terrein en uiterlijk. Wetenschappers willen graag ontcijferen wat dit allemaal betekent.
Dat kan natuurlijk alleen met in situ metingen door de Mars 2020 rover. De rover bereikt de Jezero-krater op 18 februari 2021. Als het eenmaal daar is, begint het harde werk van veel mensen zijn vruchten af te werpen.
Er zijn enkele locaties op aarde, vaak hoog in de bergen, waar gefossiliseerde zeeschelpen uit de rots steken, gemakkelijk zichtbaar voor elke voorbijganger. Hun locatie bracht vroege denkers zoals Leonardo Da Vinci ertoe het Bijbelse overstromingsverhaal in twijfel te trekken.
Het is onwaarschijnlijk dat Mars zijn fossielen zo gemakkelijk opgeeft, als die er zijn. Maar als we nadenken over onze eigen kennis van fossielen en hoe die kennis in de loop van de tijd is gegroeid, vraag je je af wat we op Mars zullen vinden en hoe die ontdekking onze overtuigingen zou kunnen vormen.
Meer:
- Persbericht: Mars 2020 van NASA zal op microscopische fossielen jagen
- Onderzoekspaper: De minerale diversiteit van de Jezero-krater: bewijs voor mogelijke lacustriene carbonaten op Mars
- Space Magazine: Mars 2020 Rover krijgt zijn helikopter Sidekick
- Space Magazine: het is beslist, de Mars 2020 Rover zal landen in Jezero Crater
