Podekscytowanie poszukiwaniem życia na Marsie wzrosło po odkryciu radaru penetrującego ziemię przez łazik Perseverance

Zdjęcie lotnicze pokazuje pozostałości delty, gdzie źródło wody zasilało niegdyś starożytne jezioro w kraterze Jezero na Marsie. Źródło obrazu: NASA/JPL-Caltech/Uniwersytet Stanowy w Arizonie

Radar penetrujący ziemię ujawnia zmiany środowiskowe na przestrzeni wieków i budzi nadzieję, że próbki gleby noszą ślady życia.

• Radar penetrujący ziemię na pokładzie NASA'S Mars Łazik Perseverance potwierdził, że w kraterze Jezero, powstałym w wyniku uderzenia starożytnego meteorytu na północ od marsjańskiego równika, znajdowała się niegdyś rozległa delta jeziora i rzeki.
• Na przestrzeni wieków osadzanie się osadów i erozja w kraterze ukształtowały formacje geologiczne widoczne obecnie na powierzchni.
• Odkrycie osadów jeziornych budzi nadzieję, że w próbkach gleby i skał pobranych przez Perseverance można odnaleźć ślady życia.

Animacja przedstawiająca instrument RIMFAX na łaziku Mars Perseverance należący do NASA, wykonujący penetracyjne pomiary radarowe na styku dna krateru z deltą marsjańskiego krateru Jezero. Źródło: Yubin Kim, David Page, UCLA

Jeśli na Marsie istnieje życie, weryfikacja osadów jeziornych u podstawy krateru Jezero, przeprowadzona przez Perseverance, budzi nadzieję, że w kraterze można znaleźć jego ślady.

W nowym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Postęp naukiprowadził zespół Uniwersytet Kalifornijski I Uniwersytet w Oslo Wygląda na to, że w pewnym momencie dół wypełnił się wodą, odkładając warstwy osadu na dnie wykopu. Następnie jezioro się skurczyło, a osady niesione przez zasilającą je rzekę utworzyły ogromną deltę. W miarę jak jezioro ulegało rozproszeniu, osady w kraterze uległy erozji, tworząc cechy geologiczne widoczne dziś na powierzchni.

Mars Perseverance Rover RIMFAX Naziemne pomiary radarowe obszaru Hawksbill Gap w zachodniej delcie krateru Jezero na Marsie. Szczelina Hawksbill'a. Zdjęcie: Sven-Erik Hamran, Tor Berger, David Page, Uniwersytet w Oslo, UCLA, JPL, NASA.

Radar wskazuje, że okresy osadzania się i erozji występowały przez eony zmian środowiskowych, co potwierdza, że ​​wnioski na temat historii geologicznej krateru Jezero oparte na zdjęciach Marsa uzyskanych z kosmosu są dokładne.

David Page powiedział: „Z orbity możemy zobaczyć szereg różnych złóż, ale nie możemy z całą pewnością stwierdzić, czy to, co widzimy, to ich pierwotny stan, czy też jesteśmy świadkami końca długiej historii geologicznej”. Profesor nauk o Ziemi, planetach i kosmosie na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles i pierwszy autor tej pracy. „Aby dowiedzieć się, jak powstały te rzeczy, musimy zajrzeć pod powierzchnię”.

Wideo interpolowane przez sztuczną inteligencję ze zdjęć NAVCAM z należącego do NASA łazika Perseverance podczas tranzytu poniżej zachodniej delty Jezero z Cape Nucchak do dna krateru Sol 641. Zdjęcie: Lior Rubanenko, Emily Cardarelli, Justin McKee, David Page, Uniwersytet Kalifornijski, Kalifornia Instytut Laboratoryjny Technologii Napędów Odrzutowych, NASA

Łazik wielkości samochodu i wyposażony w siedem instrumentów naukowych bada krater o szerokości 30 mil, bada jego geologię i atmosferę oraz zbiera próbki od 2021 r. Próbki gleby i skał zebrane przez zespół Perseverance zostaną zwrócone na Ziemię. Przez przyszłą wyprawę i badanie jej w poszukiwaniu dowodów na przeszłe życie.

Między majem a grudniem 2022 roku Perseverance wystrzelił rakietą z dna krateru do delty, rozległego obszaru osadów sprzed 3 miliardów lat, który z orbity przypomina delty rzek na Ziemi.

Mars Perseverance Rover RIMFAX Naziemne pomiary radarowe obszaru Hawksbill Gap w zachodniej delcie krateru Jezero na Marsie. Zdjęcie: Sven-Erik Hamran, Tor Berger, David Page, Uniwersytet w Oslo, UCLA, JPL, NASA.

Gdy łazik zmierzał w stronę delty, PerseveranceObrazowanie radarowe eksperymentu pod powierzchnią Marsa, Instrument RIMFAX wystrzelił fale radarowe w dół w odstępach co 10 centymetrów i zmierzył odbite impulsy z głębokości około 20 metrów pod powierzchnią. Za pomocą radaru naukowcy mogą zobaczyć podstawę osadu, aby odsłonić górną powierzchnię dna zakopanego dołu.

Lata badań z wykorzystaniem radaru penetrującego ziemię i testowania RIMFAX na Ziemi nauczyły naukowców odczytywać strukturę i skład warstw podpowierzchniowych na podstawie odbić radarowych. Powstały obraz podpowierzchniowy pokazuje warstwy skał, które można zinterpretować jako wcięcia w autostradzie.

„Niektórzy geolodzy twierdzą, że zdolność radaru do zaglądania pod powierzchnię to pewnego rodzaju oszustwo” – powiedział Page, zastępca głównego badacza w RIMFAX.

Łazik Mars Perseverance Rover RIMFAX Pomiary radarowe penetracyjne w obszarze Przylądka Nookshak w zachodniej delcie krateru Jezero na Marsie. Zdjęcie: Sven-Erik Hamran, Tor Berger, David Page, Uniwersytet w Oslo, UCLA, JPL, NASA.

Obrazowanie RIMFAX ujawniło dwa odrębne okresy osadzania się osadów umieszczone pomiędzy dwoma okresami erozji. Dno krateru pod deltą nie jest równomiernie płaskie, co sugeruje, że przed osadzeniem się osadów w jeziorze nastąpił okres erozji, podają UCLA i Uniwersytet w Oslo. Zdjęcia radarowe pokazują, że osady są regularne i poziome, podobnie jak osady osadzane w jeziorach na Ziemi. Już we wcześniejszych badaniach podejrzewano obecność osadów jeziornych, jednak te badania potwierdziły tę obecność.

Drugi okres sedymentacji miał miejsce, gdy wahania poziomu jeziora umożliwiły rzece odłożenie szerokiej delty, która wcześniej sięgała daleko w głąb jeziora, ale teraz uległa erozji w pobliżu ujścia rzeki.

„Zmiany, które widzimy utrwalone w zapisie skalistym, są napędzane zmianami na dużą skalę w środowisku Marsa” – powiedział Page. „To wspaniale, że możemy zobaczyć tak wiele dowodów zmian na tak małym obszarze geograficznym, co pozwala nam rozszerzyć nasze wyniki na cały rozmiar krateru”.

Odniesienie: „Przenikliwe obserwacje radarowe kontaktu zachodniej delty z dnem krateru Jezero na Marsie” autorstwa Davida A. Page, Sven-Erik Hamran, Hans E. F. Amundsen, Tor Berger, Patrick Russell, Riva Kakaria, Michael T. Mellon, Sigurd Ede, Len M. Cartera, Titusa M. CasademontDaniel C. Nunes, Emily S. Shoemaker, Dirk Pletteimer, Henning Dybvik, Sanna Holm-Alomark i Briony H. N. Horgan, 26 stycznia 2024 r., Postęp nauki.
doi: 10.1126/sciadv.adi8339

Badania zostały sfinansowane przez NASA, Norweską Radę ds. Badań Naukowych i Uniwersytet w Oslo.