Nästan åtta månader in i Perseverance-roverns uppdrag på Mars har forskare bekräftat att Jezero-kratern är (som man trodde) en uråldrig sjöbädd, men ännu viktigare, att den en gång upplevde kraftiga översvämningar som sköt stenblock från tiotals mil uppströms in i kraterbassängen .
År innan Perseverance någonsin lämnade jorden, visade orbitalfotografier av Jezero-kratern vad som såg ut att vara resterna av ett floddelta, där vatten en gång rann ut i en enorm sjö med en diameter på 45 kilometer. Detta floddrag är till stor del det som gav Jezero äran att bli vald som Perseverances landningsplats – det verkade vara en utmärkt plats för att studera Mars flytande arv, och kanske, bara kanske, hitta tecken på liv (På jorden är floddeltan ofta bördiga matplatser för alla typer av mikrobiella organismer).
En omloppsbild (förstärkt färg) av det västra deltat i Jezero-kratern på Mars, där Perseverance-rovern landade i februari. Kredit: NASA/JPL-Caltech/ASU
Men orbitalfotografier kan bara ge så mycket detaljer. Att ha kameror och instrument på marken gör det möjligt för forskare att undersöka stenpartier och hällar på deltaytan som inte är synliga från rymden. Uthållighet har nu gett forskarna tillräckligt med data för att göra starkare påståenden om historien om sjöbotten och floden som en gång rann ut i den.
Ett tränat öga som studerar lager av sedimentärt berg på Mars kan titta bakåt i tiden för att förstå regionens förflutna. Med hjälp av bilder från Rovers Mastcam-Z-kamera kunde forskare urskilja två distinkta perioder i kraterns hydrologiska historia. En gång – för mellan 3,6 och 3,8 miljarder år sedan – var regionen blöt och fuktig, med en lugn och tyst sjö, med en liten flod som matade den från väst. Men något förändrades sent i sjöns historia. En förändring i klimatet eller i vattendelaren förvandlade den lugna floden till en forsande, rasande kanal för periodiska översvämningar. Som den forskare uttryckte det , Jezero-kraterns sedimentära geologi 'indikerar på en övergång, från en ihållande hydrologisk aktivitet i en ihållande sjömiljö, till högenergiska kortvariga flodflöden.'
Bevisen för den lugna perioden i kraterns historia finns i lutande sedimentavlagringar, en formation som indikerar långsamt rinnande vatten när lager av sediment avsattes gradvis över tiden.
Bevisen för översvämningarna, å andra sidan, ses i enorma stenblock, några som väger flera ton och upp till en meter breda, som var utspridda över deltats topp (i de yngsta lagren av hällen).
Sedimentära hällar i 'Delta Scarp' i Mars Jezero-krater, vars övre skikt innehåller 'blockbärande enheter' som indikerar översvämningar i det avlägsna förflutna. Kredit: NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS/ASU/MSSS.
Benjamin Weiss, en MIT-professor som arbetade med analysen, förklarade att ”man behöver energiska översvämningsförhållanden för att bära stenar som är så stora och tunga. Det är en speciell sak som kan tyda på en grundläggande förändring i den lokala hydrologin eller kanske det regionala klimatet på Mars.'
Stenblocken verkar ha sitt ursprung några tiotals kilometer uppströms. För att flytta sådana stenblock till sin nuvarande viloplats i deltat skulle det krävas enorm kraft, att flytta upp till 3 000 kubikmeter vatten per sekund med en hastighet av 9 meter per sekund.
För närvarande är källan till dessa översvämningar osäker. A tidning publicerad idag iVetenskaphypoteser att möjliga orsaker inkluderar 'intensiva nederbördshändelser, snabba snösmältningsepisoder (från antingen ett klimatiskt ursprung eller uppvärmning av vulkanism eller påverkan), eller genom progressiv uppbyggnad av glaciärer och glaciärsjöar i vattendelaren som skapar episodiska vågor. Således kan övergången i flödesintensitet vid Jezero-kratern vara relaterad antingen till paleoklimatiska förändringar (globala eller regionala), eller förändringar i vattendelarehydrologi.'
Hur som helst har teamet nu en bättre förståelse för regionens förflutna, med två distinkta perioder som är tydligt synliga i det geologiska dokumentet.
När rovern närmar sig deltat är forskare angelägna om att komma närmare och personligen med sedimentavlagringarna och ta prover för framtida återkomst till jorden. De finkorniga lerorna nära botten av deltat, konstaterar tidningen, 'har hög potential att bevara organiskt material eller potentiella biosignaturer.' Om det fanns något liv där att bevara i första hand är omöjligt att säga just nu, men Perseverance gör sitt bästa för att ta reda på det. Hittills har Perseverance rest 2,61 km och har fortfarande en väg kvar att gå innan den når själva deltat. Du kan se roverns aktuella position och spåra dess rutt här .
Läs mer:
- Jennifer Chu, ' Roverbilder bekräftar att Jezero-kratern är en gammal sjö på Mars .'MIT Nyheter.
- Mangold, Gupta et al.” Perseverance rover avslöjar ett gammalt delta-sjösystem och översvämningsavlagringar vid Jezero-kratern, Mars. 'Vetenskap.
Feature Image: en butte nära Jezero-kratern kallad 'Kodiak' av roverteamet. Kredit: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS; redigerad av Jim Bell/ASU.