Der Mars 2020 Rover der NASA ist bald auf dem Weg zum Mars, um nach Fossilien zu suchen. Der ESA / Roscosmos ExoMars-Rover fährt im gleichen Zeitraum zum Mars, um seine eigenen Untersuchungen zur Bewohnbarkeit des Mars durchzuführen. Um ihre Missionsziele zu erreichen, müssen die Wissenschaftler, die an den Missionen arbeiten, viele Steine betrachten und die Hinweise aufdecken und verstehen, die diese Steine enthalten.
Um diesen Wissenschaftlern zu helfen, sich auf die entmutigende Aufgabe vorzubereiten, Marsgesteine aus 160 Millionen km Entfernung zu analysieren und zu verstehen, haben sie eine Exkursion nach Australien unternommen, um Stromatolithen zu untersuchen.
In der Geologie haben sie ein Sprichwort: "Es gibt Felsen und dann gibt es FELSEN." Der Punkt ist, dass Sie viele Felsen betrachten können, bevor Sie einen finden, der einige signifikante Beweise enthält. Wie können Wissenschaftler sicherstellen, dass sie wichtige Beweise erkennen, wenn sie sie finden?
"Ich habe diese erste gemeinsame Mars 2020-ExoMars-Wissenschaftsexpedition organisiert, damit Wissenschaftler unserer beiden großen Missionen eine neue Perspektive auf diese einzigartigen Stromatolithen gewinnen können."
Mitch Schulte, Mars 2020 Programmwissenschaftler, NASA.
Ken Farley ist Mars 2020-Projektwissenschaftler bei JPL in Pasadena, Kalifornien. In einer Pressemitteilung sagte Farley: „Während wir erwarten, sowohl während der Mars 2020- als auch der ExoMars-Mission viele bedeutende Steine zu finden, müssen wir auch die Möglichkeit offen lassen, dass wir einen oder mehrere finden könntensehr besonders Felsen,Die Art, deren Entdeckung nicht nur Bände über die Geschichte des Mars sprechen würde, sondern wesentlich zur Diskussion des Lebens anderswo im Universum beitragen würde. “
Kürzlich reisten Teammitglieder von Mars 2020 Rover und ExoMars Rover in die australische Region Pilbara. Das Gebiet ist in wissenschaftlichen Kreisen als Heimat einiger der ältesten Gesteine der Erde bekannt. In diesen Gesteinen befinden sich Stromatolithen, die versteinerten Überreste von Kolonien von Mikroben, die auf der frühen Erde im Wasser lebten. Dort besuchten die Wissenschaftler die Dresser-Formation, in der einige der ältesten versteinerten Aufzeichnungen des Lebens auf der Erde existieren.
Wissenschaftler wissen so viel über die Dresser-Formation und die Pilbara-Region, dass sie ein lebendiges Bild davon zeichnen können, wie das Gebiet in der tiefen geologischen Vergangenheit war.
Martin Van Kranendonk, Direktor des australischen Zentrums für Astrobiologie an der Universität von New South Wales, fungierte als Leitfaden für die Gastwissenschaftler. "Vor etwa 3,48 Milliarden Jahren befand sich in dieser Gegend eine Caldera oder ein eingestürzter Vulkan, der mit heißem, sprudelndem Meerwasser gefüllt war", sagte Van Kranendonk. „Gleichzeitig befanden sich an diesem Ort auch Strukturen, die als mikrobielle Matten bezeichnet wurden - mit bloßem Auge sichtbar, aber aus mikroskopisch kleinen Organismen zusammengesetzt. Heute würden Sie sie als einfachen Teichschaum kennen, aber damals waren sie die komplexesten Lebensformen auf der Erde. “
Diese mikrobiellen Matten sezernierten Schleim, der Sedimentkörner im Wasser einfing. Mit der Zeit bildeten sich diese Mikroben Schicht für Schicht aus Sedimenten und bildeten Stromatolithen.
"Ein Stromatolith ist für das ungeübte Auge ziemlich subtil", sagte Van Kranendonk. "Aber sobald Sie die Details kennen, erkennen Sie, dass diese welligen, faltigen Felsen eine andere Struktur haben als die, die nur durch die Geologie erklärt werden kann."
Die Suche nach dieser Art versteinerter Lebensbeweise heizt sich auf dem Mars auf. Dies ist einer der nächsten Schritte zum Verständnis dieses Planeten. Und Wissenschaftler glauben, dass der gleiche Prozess, der Stromatolithen in der Dresser-Formation bildete, wahrscheinlich auf dem Mars stattgefunden hat.
"Um Beweise für das Leben auf einer anderen Welt zu finden, wenn es jemals existiert hat, sind Hartnäckigkeit und eine Menge Geisteskraft erforderlich."
MITCH SCHULTE, PROGRAMMWISSENSCHAFTLER MARS 2020, NASA.
Der Mars 2020 Rover wird im Jezero Crater landen. Der Jezero-Krater war vor 3 bis 4 Milliarden Jahren die Heimat eines Paläolakes, ungefähr zur gleichen Zeit, als Stromatolithen ihr Ding auf der Erde machten. Es war ungefähr so groß wie Lake Tahoe, und ein Fluss floss hinein und trug Sedimente. Wissenschaftler glauben, dass dies ideale Bedingungen für die Bildung von Stromatolithen am Rande des Sees sind.
"Es ist schwer, sich ein besseres Rezept für das Gedeihen des Lebens und die Erhaltung seiner Aufzeichnungen vorzustellen als das, das wir bei Jezero sehen", sagte Ken Williford, stellvertretender Projektwissenschaftler für Mars 2020 bei JPL.
Der ExoMars-Rover mit dem Namen Rosalind Franklin wird in Oxia Planum landen, einem Gebiet, das etwa 3000 Meter unter dem Marsmittel liegt und ein großes exponiertes Gebiet mit etwa 3,9 Milliarden Jahre alten lehmhaltigen Gesteinen enthält. Oxia Planum enthält eisen- und magnesiumreiche Tone, was darauf hinweist, dass sie sich in Gegenwart von Wasser gebildet haben. Eine Funktion namens Coogoon Outflow Channel enthält ein Delta, von dem Wissenschaftler glauben, dass es erhaltene Zeichen des alten Lebens enthalten könnte.
Wenn eine der beiden Missionen das Glück hat, auf Stromatolithen zu stoßen, sind es die menschlichen Bediener, die sie identifizieren. Diese Exkursion ins australische Outback bietet Wissenschaftlern die Gelegenheit, die verschiedenen Stromatolithen, die sich in der alten Vergangenheit der Erde und möglicherweise auch auf dem Mars gebildet haben, aus der Nähe zu betrachten.
Mitch Schulte, ein Mars 2020-Programmwissenschaftler bei der NASA, organisierte diese Exkursion, weil er der Meinung war, dass es viel anders sei, Stromatolithen in einem Labor zu sehen, als sie in ihrem geologischen Kontext zu sehen.
„Ich habe diese erste gemeinsame Mars 2020-ExoMars-Wissenschaftsexpedition organisiert, damit Wissenschaftler unserer beiden großen Missionen eine neue Perspektive auf diese einzigartigen Stromatolithen erhalten. Eine Laborumgebung kann einfach nicht den gleichen Kontext bieten “, sagte Schulte. "Das gilt auch für die gesamte Erfahrung - die Gespräche, der Vergleich von Notizen und die Planung für den künftigen Austausch, die hier in der Pilbara durchgeführt wurden, werden einen großen Beitrag zur Weiterentwicklung der Marswissenschaft leisten."
Obwohl die beiden Rover innerhalb weniger Wochen auf dem Mars landen werden - zuerst Mars 2020, gefolgt von Rosalind Franklin (ExoMars) - und obwohl beide die alte Bewohnbarkeit des Mars untersuchen, verfolgen sie etwas unterschiedliche Ansätze.
Mars 2020 wird flache Löcher in das Marsgestein bohren und diese vor Ort analysieren. Es werden mehr als 40 dieser Proben gesammelt und in einem Behälter versiegelt, der von einer zukünftigen Mission gesammelt werden soll. Dann werden sie zur Erde zurückgebracht, wo eine leistungsfähigere Analyse durchgeführt werden kann.
Der Rosalind Franklin Rover kann viel tiefer bohren. Mindestens zweimal wird etwa 2 Meter in die Marskruste gebohrt. Dann wird der Rover sein ausgeklügeltes Instrument verwenden, um die Proben zu untersuchen. Die Ergebnisse von beiden Rovers können dabei helfen, die Operationen und Ergebnisse des anderen zu informieren.
"Diese beiden Mars-Missionen werden revolutionär sein, weil sie sich ergänzen."
Teresa Fornaro, Mitglied des Wissenschaftsteams, ExoMars
"Diese beiden Mars-Missionen werden revolutionär sein, weil sie sich ergänzen", sagte Teresa Fornaro, Mitglied des Wissenschaftsteams für das Instrument Mars Organic Molecule Analyzer an Bord von ExoMars. „Zwei verschiedene Rover mit zwei verschiedenen Instrumenten, die gleichzeitig zwei verschiedene Landeplätze erkunden. Einige der Fähigkeiten von Mars 2020 zur Charakterisierung der Oberflächenumgebung könnten ExoMars dabei helfen, zu bohren. Umgekehrt könnte das Wissen über die Veränderung möglicher organischer Stoffe in Abhängigkeit von der Tiefe durch ExoMars dazu beitragen, dass Mars 2020 die interessantesten Oberflächenproben für die zukünftige Rückkehr zur Erde auswählt. “
Die Teammitglieder, die hinter beiden Missionen stehen, sind begeistert und bereit, loszulegen. Beide Missionen haben jahrelange Vorbereitung hinter sich. Aber der Tag rückt schnell näher, an dem beide Rover an der Oberfläche sind und arbeiten. (Vorausgesetzt, beide Landungen gehen gut.)
"Was hier auf dem Feld passiert, passiert auch in den Hallen der NASA und der ESA", sagte Schulte. „Um Beweise für das Leben auf einer anderen Welt zu finden, wenn es jemals existiert hat, sind Hartnäckigkeit und eine Menge Geisteskraft erforderlich. Wenn sich ein Stromatolith in der Reichweite der Rover befindet, haben wir meiner Meinung nach gute Chancen, ihn zu finden ... und wir werden ihn gemeinsam finden. Diese Reise wird dabei geholfen haben. “
Mehr:
- Pressemitteilung: Marswissenschaftler untersuchen das antike Leben in Australien
- ESA: ExoMars Mission Übersicht
- NASA: Mars 2020 Rover Mission Übersicht
- Space Magazine: Gelegenheit entdeckt, dass die ältesten Felsen die beste Chance für das Leben auf dem Mars bieten
