Nyfikenhet finner en region av gammal torkad lera. Det kunde ha varit en oas för miljarder år sedan
Vad hände med Mars? Om Mars och jorden en gång var lika, som forskare tror, vad hände med allt vatten? Fanns det förut tillräckligt för att försörja livet?
Tack vare Mars Science Laboratory (MSL) Curiosity får vi en bättre bild av forntida Mars och vad den gick igenom för miljarder år sedan. En ny studie publicerad i Nature Geoscience säger att Mars sannolikt genomgick omväxlande perioder av vått och torrt, innan det blev den kyliga, torra öken den är nu. Eller åtminstone, Gale Crater gjorde det.
Gale Crater är en nedslagsbassäng som är cirka 150 km (100 miles) bred, och Curiosity har utforskat den sedan augusti 2012. Kratern är en spännande plats att försöka sätta ihop bilden av vatten på forntida Mars, eftersom det kan ha varit en sjö på en gång. Det visar också tecken på kanaler som skurits av strömmande vatten.
Sedan Curiosity anlände till Gale Crater har Curiosity hittat mineralsalter som bildas i närvaro av vatten. Författarna till den här nya artikeln drog slutsatsen att de är bevis på grunda dammar med saltvatten som upprepade gånger översvämmades och torkade upp med tiden, eftersom Mars långsamt blev den torra planet den är idag. Tidningen heter ' Ett intervall med hög salthalt i den antika Gale-kratersjön på Mars .'
Uppsatsens huvudförfattare är William Rapin från Caltech. I en pressmeddelande , sade han, 'Vi gick till Gale Crater eftersom den bevarar denna unika rekord av en föränderlig Mars. Att förstå när och hur planetens klimat började utvecklas är en del av ett annat pussel: När och hur länge var Mars kapabel att stödja mikrobiellt liv på ytan?'
Att förstå hur vatten fanns på Mars yta är nyckeln till att förstå alla mikrobiellt liv som kan ha levt där. Om det funnits periodiska perioder av vått och torrt, skulle det ha satt begränsningar för livet.
Några av de viktigaste bevisen för dessa omväxlande perioder av vått och torrt återfanns i två funktioner, kallade 'Old Soaker' och 'Sutton Island.' Old Soaker är en stenplatta med ett mönster av sprickor, kallad uttorkningssprickor , som kan ha bildats när ett lager av lera torkade för över 3 miljarder år sedan. Nätverket av sprickor indikerar omväxlande perioder av vått och torrt.
Funktionen som heter Old Soaker in Gale Crater. Mönstret av sprickor indikerar omväxlande perioder av vått och torrt. Bildkredit: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Sutton Island är en 150 meter (500 fot) hög bit av sedimentär sten som innehåller saltlake. Men saltlaken på Sutton Island är lite annorlunda.
Vanligtvis, när en mängd sötvatten torkar, lämnar den efter sig rena saltkristaller. Men Sutton Island-salterna är mineralsalter, inte bordssalt. De är också kombinerade med sediment. Det är ganska övertygande bevis för att det fanns perioder av torrhet som gjorde att salterna kunde bildas, och perioder av fuktighet, när sediment avsattes. I sin artikel säger författarna att de är resultatet av 'extrem avdunstning'.
För att sätta dessa observationer i sitt sammanhang, tänk på självaste Gale Crater. Det är en massiv nedslagskrater som med tiden fylldes med både vindburet och vattenburet sediment som stelnade. När planeten torkade fanns det inget mer vattenburet sediment och materialet som fyllde kratern eroderades.
Mt. Sharp är det främsta inslaget i kratern, och Curiosity är upptagen med att bestiga den. När den färdas över de olika höjderna i Gale Crater, upptäcker den olika episoder i Mars historia och hittar bevis både visuellt och genom att borra och studera stenprover.
Enligt huvudförfattaren William Rapin kan vattenmassorna i Gale Crater ha liknat vissa särdrag här på jorden, och de kan kasta lite ljus över vad Curiosity hittar på Mars.
Rapin tror att sjöarna i Gale Crater kan ha liknat salthaltiga sjöar i Sydamerikas Altiplano, även känd som den bolivianska platån eller Andinska platån. Altiplano är en torr plats på hög höjd som innehåller slutna bassänger som liknar Gale Crater. Dessa sjöar är starkt påverkade av klimatet.
'Under torrare perioder blir Altiplanosjöarna grundare, och vissa kan torka ut helt,' sa Rapin i en pressmeddelande . 'Det faktum att de är vegetationsfria gör att de till och med ser lite ut som Mars.'
Laguna Miscanti i altiplano. Ta bort vattnet och den blå himlen, och det ser mycket ut som Mars. Bildkredit: Andrew Shiva / Wikipedia, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=24742725
Men nätverket av sprickor i Old Soaker och saltlaken på Sutton Island är bara två bevis som visar perioder av vått och torrt. Som Curiosity har rest igenom Gale Crater och när den stiger uppför Mt. Sharp, har den hittat andra bevis på våt-torr-cykler över långa tidsskalor. Och de perioderna var inte trevliga och snygga; de var röriga.
'När vi klättrar på Mount Sharp ser vi en övergripande trend från ett vått landskap till ett torrare', säger Curiosity Project-forskaren Ashwin Vasavada från NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. 'Men den trenden inträffade inte nödvändigtvis på ett linjärt sätt. Mer troligt var det rörigt, inklusive torrare perioder, som det vi ser på Sutton Island, följt av blötare perioder, som det vi ser i den 'lerbärande enheten' som Curiosity utforskar idag.'
Curiositys syn på Mt Sharp från 2015. Bildkredit: Av NASA/JPL-Caltech/MSSS – http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA19912.jpg, Public Domain, https://commons.wikimedia. org/w/index.php?curid=43932649
I de nedre delarna av Gale Crater har Curiosity hittat sedimentlager som verkar ordnade, som om de varsamt avsatts på botten av en sjö med tiden. Men nu hittar Curiosity andra funktioner, inklusive stora stenstrukturer, som tyder på en mer kaotisk högenergiformation, som om de hade bildats i snabbt strömmande bäckar eller ett område utsatt för mycket vind.
En sådan funktion är 'Teal Ridge.' Teal Ridge och andra egenskaper som bildas från vind och strömmande vatten antar en lutande form, snarare än det milda sedimentet som samlas på botten av en sjö. När de lutande sedimenten hårdnar ser de ut som Teal Ridge.
Enligt teammedlemmen Chris Fedo, en specialist på sedimentära bergarter från University of Tennessee, är det viktiga bevis att hitta dessa lutande egenskaper. 'Att hitta lutande lager representerar en stor förändring, där landskapet inte är helt under vattnet längre. Vi kan ha lämnat eran av djupa sjöar bakom oss.'
Teal Ridge i Gale Crater på Mars. Bildkredit: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Curiosity har utforskat vad som kallas den 'lerbärande enheten.' Den har hittat stratigrafiska bevis på mycket betydande miljöförändringar, som Sutton Island och Old Soaker. Nästa destination borde ge mer av detsamma.
Rovern är på väg mot den 'svavelbärande enheten' högre upp på Mt. Sharp. Det kommer att ägna ett par år åt att utforska det området och undersöka stenstrukturer. Närvaron av svavel indikerar att området en gång var blött, men uttorkat. Om Curiosity finner att de torrare förhållandena var långvariga kan det betyda att den lerbärande enheten är en mellan- eller övergångsfas.
'Vi kan inte säga om vi ser vind- eller flodavlagringar ännu i den lerbärande enheten, men vi är bekväma med att säga att det definitivt inte är samma sak som det som kom innan eller vad som ligger framför oss,' sa Fedo.
Mt. Sharp har visat sig vara nyckelbevis för att förstå Mars historia. Förekomsten av vatten i det förflutna har bekräftats, men historien om exakt hur och när det kom och gick håller fortfarande på att redas ut.
Som Curiosity Project-forskaren Ashwin Vasavada från JPL sa redan i juni: 'Varje lager av detta berg är en pusselbit. De har var och en ledtrådar till en annan era i Mars historia.'
Mer:
- Pressmeddelande: NASA:s Curiosity Rover hittar en gammal oas på Mars
- Uppsats: Ett intervall med hög salthalt i den antika Gale-kratersjön på Mars
- Universum idag: Nyfikenhet har hittat lerans moderlod på Mars yta
- Uppsats: Uttorkningssprickor ger bevis på uttorkning av sjöar på Mars, Sutton Island-medlem, Murray-formation, Gale Crater