NASA: n Mars 2020 Rover on menossa pian Marsiin etsimään fossiileja. ESA / Roscosmos ExoMars -reitti on matkalla Marsiin samassa aikataulussa suorittaakseen omat tutkimuksensa Marsin asettavuudesta. Missiotavoitteiden saavuttamiseksi operaatioissa työskentelevien tutkijoiden on tarkasteltava paljon kiviä ja paljastettava ja ymmärrettävä näiden kivien hallussa olevat vihjeet.
Auttaakseen näitä tutkijoita valmistautumaan pelottavaan tehtävään analysoida ja ymmärtää Marsin kiviä 160 miljoonan kilometrin päässä (100 miljoonaa mailia), he ovat lähtenyt kenttämatkalle Australiaan tutkimaan stromatoliitteja.
Geologiassa heillä on sanonta: "On kiviä, ja sitten on ROKKEJA". Asia on, että voit katsoa paljon kiviä ennen kuin löydät sellaisen, jolla on merkittävää näyttöä. Kuinka tutkijat voivat varmistaa, että he tunnustavat tärkeät todisteet, kun he löytävät sen?
"Järjestin tämän ensimmäisen yhteisen Mars 2020-ExoMars-tiedematkan, jotta kahden suuren tehtävämme tutkijat voisivat saada uuden näkökulman näihin ainutlaatuisiin stromatoliiteihin."
Mitch Schulte, Mars 2020 -ohjelmatutkija, NASA.
Ken Farley on Mars 2020 -projektitutkija JPL: ssä, Pasadena, Kalifornia. Farley sanoi lehdistötiedotteessa: ”Vaikka odotamme löytävänsä paljon merkittäviä kiviä sekä Mars 2020- että ExoMars-operaatioiden aikana, meidän on myös jätettävä avoimeksi mahdollisuus löytää yksi tai useampihyvin erityinen kiviä,sellainen, jonka löytö ei vain puhutaan määrää Marsin historiasta, vaan myötävaikuttaa merkittävästi keskusteluun elämästä muualla maailmankaikkeudessa. "
Äskettäin joukkueen jäsenet Mars 2020 Roverista ja ExoMars Roverista matkustivat Pilbaran alueelle Australiaan. Alue tunnetaan tieteellisissä piireissä siitä, että se on koti joillekin maan vanhimmista kivistä. Niissä kivissä on stromatoliitteja, kivittyneitä jäänteitä mikrobien pesäkkeistä, jotka elivät vedessä aikaisessa maapallossa. Siellä tutkijat vierailivat Dresser-muodostelmassa, jossa on joitain vanhimmista fossiilisoituneista maapallon elämänrekistereistä.
Tutkijat tietävät niin paljon Dresser-muodostelmasta ja Pilbaran alueesta, että he voivat maalata elävän kuvan siitä, millainen alue oli syvässä, geologisessa menneisyydessä.
Uuden Etelä-Walesin yliopiston Australian astrobiologiakeskuksen johtaja Martin Van Kranendonk toimi vierailevien tutkijoiden oppaana. "Noin 3,48 miljardia vuotta sitten tällä alueella asui kaldera tai romahtanut tulivuori, joka oli täynnä kuumaa, kupliavaa merivettä", sanoi Van Kranendonk. ”Samanaikaisesti tämä sijainti oli myös rakenne, jota kutsuttiin mikrobimattoiksi - paljain silmin nähden, mutta koostuen mikroskooppisista organismeista. Tunnette ne nykyään yksinkertaisena lampihajana, mutta tuolloin ne olivat monimutkaisimpia elämänmuotoja maan päällä. ”
Nämä mikrobimatot erittivät limakalvoja, jotka vangitsivat sedimentin jyvät veteen. Ajan myötä nämä mikrobit rakensivat kerroksen sedimentikerroksen päälle muodostaen stromatoliitteja.
"Stromatoliitti on melko hieno hieno kouluttamattomalle silmälle", sanoi Van Kranendonk. "Mutta kun tiedät yksityiskohdat, huomaat, että näiden aaltoilevien, ryppyisten kivien rakenne on erilainen kuin selitettävissä vain geologialla."
Tämän tyyppisten fossiilisoituneiden todisteiden etsiminen kuumenee Marsissa. Se on yksi seuraavista vaiheista ymmärtää kyseistä planeettaa. Ja tutkijoiden mielestä sama prosessi, joka muodosti stromatoliitteja Dresser-muodostelmassa, tapahtui todennäköisesti Marsilla.
"Toisen maailman elämän todisteiden löytäminen, jos sitä koskaan olisi olemassa, vaatii sitkeyttä ja paljon aivovoimaa."
MITCH SCHULTE, MARS 2020 -OHJELMATIETAJA, NASA.
Mars 2020 -lentokone laskeutuu Jezero-kraatteriin. Jezero-kraatteri asui paleolakella noin 3–4 miljardia vuotta sitten, suunnilleen samaan aikaan stromatoliitit tekivät asioita maan päällä. Se oli suunnilleen samankokoinen kuin Tahoe-järvi, ja siihen virtasi joki, joka kantoi sedimenttejä. Tutkijoiden mielestä nämä ovat ihanteelliset olosuhteet stromatoliittien muodostumiselle järven reunan ympärille.
"On vaikea ajatella parempaa reseptiä elämän menestymiselle - ja sen ennätysten säilyttämiseksi - kuin mitä Jezerossa näemme", sanoi JPL: n Mars 2020: n varaprojektitutkija Ken Williford.
ExoMars-rover, nimeltään Rosalind Franklin, laskeutuu Oxia Planumiin, alueelle, joka sijaitsee noin 3000 metriä Marsin keskiarvon alapuolella, ja alueelle, joka sisältää suuren paljastetun alueen savea kantavia kiviä, noin 3,9 miljardia vuotta vanha. Oxia Planum sisältää savia, joissa on runsaasti rautaa ja magnesiumia, mikä osoittaa niiden muodostuneen veden läsnä ollessa. Ominaisuus, nimeltään Coogoon Outflow Channel, sisältää suiston, jonka tutkijoiden mielestä voisi pitää muinaisen elämän säilyneitä merkkejä.
Jos jompikumpi operaatio on onnekas kohtaamaan stromatoliitteja, ne tunnistaa ihmisen operaattorit. Tämä kenttämatka Australian ulkosatamaan on tutkijoille mahdollisuus saada lähikuvia erilaisista stromatoliiteista, jotka ovat muodostuneet maan muinaiseen menneisyyteen ja mahdollisesti myös Marsiin.
NASA: n Mars 2020 -ohjelmatutkija Mitch Schulte järjesti tämän kenttämatkan, koska hänen mielestään stromatoliittien näkeminen laboratoriossa oli paljon erilaista kuin niiden geologisessa yhteydessä näkeminen.
”Järjestin tämän ensimmäisen yhteisen Mars 2020-ExoMars-tiedematkan, jotta kahden suuren tehtävämme tutkijat voisivat saada uuden näkökulman näihin ainutlaatuisiin stromatoliiteihin; laboratorioympäristö ei vain pysty tarjoamaan samaa asiayhteyttä ”, Schulte sanoi. "Tämä pätee myös koko kokemukseen - täällä Pilbalassa tehdyt keskustelut, muistiinpanojen vertaaminen ja tulevien vaihtojen suunnittelu suunnittelevat paljon Marsin tieteen kehitykselle."
Vaikka kaksi roveria laskeutuvat Marsille viikkojen sisällä toisistaan - Mars 2020 ensin, jota seuraa Rosalind Franklin (ExoMars) - ja vaikka he molemmat tutkivat marsin muinaista asettavuutta, he käyttävät hieman eri lähestymistapoja.
Mars 2020 poraa matalat reiät Marsin kallioon ja analysoi ne paikan päällä. Se kerää yli 40 näistä näytteistä ja sulkee ne myös tulevaan tehtävään keräämään säiliöön. Sitten ne palautetaan maan päälle, missä tehokkaampi analyysi voidaan suorittaa.
Rosalind Franklin -rover voi porata paljon syvemmälle. Ainakin kahdesti se poraa noin 2 metriä (7 jalkaa) Marsin kuoreen. Sitten rover käyttää hienostunutta instrumenttiaan näytteiden tutkimiseen. Kummankin roverin tulokset voivat auttaa tiedottamaan toisen toiminnasta ja tuloksista.
"Nämä kaksi Marsin tehtävää ovat vallankumouksellisia, koska ne täydentävät toisiaan."
Teresa Fornaro, tiederyhmän jäsen, ExoMars
"Nämä kaksi Mars-tehtävää ovat vallankumouksellisia, koska ne ovat toisiaan täydentäviä", sanoi Teresa Fornaro, Mars Organic Molecule Analyzer -laitteen tiederyhmän jäsen ExoMarsilla. ”Kaksi erilaista roveria kahdella eri instrumenttijoukolla, jotka etsivät samanaikaisesti kahta erilaista laskupaikkaa. Jotkut Mars 2020: n ominaisuuksista pintaympäristön karakterisoinnissa voisivat auttaa ExoMarsia porauskohteisiin. Päinvastoin, tieto ExoMarsin tekemistä mahdollisten orgaanisten aineiden muutoksista syvyyden funktiona voisi auttaa Mars 2020: ta valitsemaan mielenkiintoisimmat pintanäytteet kerättäviksi tulevaisuuden palaamiseksi maan päälle. "
Molempien tehtävien takana olevat tiimin jäsenet ovat jazzissa ja innokkaita pääsemään eteenpäin. Molemmilla virkamatkoilla on vuosien valmistelu takana. Mutta päivä lähestyy nopeasti, kun molemmat roversit ovat pinnalla ja työskentelevät. (Jos molemmat laskut menevät hyvin.)
"Mitä täällä kentällä tapahtuu, tapahtuu myös NASA: n ja ESA: n hallissa", sanoi Schulte. ”Toisen maailman elämän todisteiden löytäminen, jos sitä koskaan olisi olemassa, vaatii sitkeyttä ja paljon aivovoimaa. Jos kiskojen valikoimassa on stromatoliittia, mielestäni meillä on hyvät mahdollisuudet löytää se ... ja löydämme sen yhdessä. Tämä matka on auttanut siinä. "
Lisää:
- Lehdistötiedote: Marsin tutkijat tutkivat muinaista elämää Australiassa
- ESA: Yleiskatsaus ExoMars-tehtävään
- NASA: Yleiskatsaus Mars 2020 Rover -operaatioon
- Space Magazine: Mahdollisuus selvittää, että vanhimmat kivet paljastavat parhaan mahdollisuuden marsilaiseen elämään
