16 december 2019

Marsrover Curiosity gestuit op zilte oases in Gale Crater

Wetenschappers krijgen een steeds beter beeld hoe het Mars landschap er 3,5 miljard jaar geleden uitzag. Een onderzoeksteam van Caltech onder leiding van William Rapin heeft uit data van Curiosity vastgesteld dat zilte ondiepe wateren ooit het landschap tekenden van de Gale Crater, dichtbij de Mars evenaar. Een netwerk van meanderende beken die de wanden van de krater doorkruisten en naar de bodem ervan lopen hangt samen met dit decor van waterpartijen. Zet dit stukje geologische geschiedenis in zijn ‘fastforward’ en er ontstaat een filmisch beeld van overstromende en opdrogende wateren, een cyclus die zich talloze keren herhaalde. Dit is het Mars’ Gale Crater landschap zoals door Rapin’s team beschreven in een artikel dat 7 oktober j.l. in Nature Geoscience* is gepubliceerd. De auteurs interpreteren rotsen in het Sutton-Island gebied verrijkt met minerale zouten ontdekt door Curiosity, als bewijs van ondiepe zilte vijvers die periodes van overloop en droogte hebben doorgemaakt.

Curiosity Marsrover credits; NASA.gov

Mars’ Gale Crater is een impactkrater, ontstaan ruim 3,5 miljard jaar geleden. Sedimenten vulden de kraterbodem laag voor laag, na uitharding hiervan sneden wind en water de rotspartij die Aeolis Mons of Mount Sharp genoemd wordt, welke zo een 5,5 km boven de bodem uittorent. Deze wordt momenteel door Curiosity ‘beklommen’, welke sinds 2012 op Mars is. Blootgesteld op de hellingen van Mount Sharp onthult zijn verzamelde data steeds per laag een ander tijdperk van de Mars geschiedenis. Uit analyse van bodemmonsters die Curiosity in zijn beginperiode heeft verzameld, bleek in 2013 al dat er een zoetwatermeer in Gale Crater moet hebben bestaan. Destijds concludeerden wetenschappers uit de samenstelling, dat dit meer veel moet hebben geleken op een aards meer en mogelijk tienduizenden jaren hebben bestaan. Een levensvatbaar omgevingssysteem, wat zo mogelijk microbieel leven zou hebben kunnen ondersteunen. Verder onderzoek naar water op Mars volgde, het meest recent nog in publicaties uit 2018-’19 over een een ondergronds water reservoir in de Marsbodem.**

Curiosity’s Mount Sharp of Aeolis Mons te Gale Crater credits; NASA/JPL

Rapin en zijn mede-auteurs beschrijven minerale zouten gevonden over een 150 meter lang gedeelte van sedimentaire rotsen genaamd ‘Sutton Island’, die Curiosity in 2017 bezocht. Gebaseerd op een reeks modderscheuren op een locatie met de naam ‘Old Soaker’, wist het team al dat het gebied intermitterende, met tussenpozen,  droogtijden had. Maar de Sutton-Island zouten suggereren dat het water ook geconcentreerd is in pekel. Typisch, wanneer een meer volledig opdroogt, laat het bergjes zuivere zoutkristallen achter. Maar de Sutton-Island zouten zijn anders: het zijn minerale zouten, geen tafelzout en ook zijn ze gemengd met sediment, wat suggereert dat ze kristalliseerden in een natte omgeving – mogelijk net onder verdampende ondiepe vijvers gevuld met zout water.

De afzettingen markeren de klimaatschommelingen door de tijd heen terwijl de Mars omgeving overging van een nattere naar de ijskoude woestijn die we nu aantreffen. Wetenschappers willen meer inzicht in hoelang deze overgang duurde en wanneer deze precies plaatsvond.  Meer duidelijkheid zal hierover komen als ook de data van de ‘sulfate bearing unit’ onderzocht zal worden, deze sulfaat-houdende sedimenten zijn ontstaan in een nog drogere omgeving. Het vertegenwoordigt een flink verschil met het lagere deel van Mount Sharp waar Curiosity op bewijs van een zoetwatermeer stuitte. “We gingen naar Gale Crater omdat deze plek een uniek archeologisch archief is van een veranderend Mars,” zei Rapin. En vervolgt: “Ook om beter inzicht te begrijpen en hoe het klimaat op aarde evolueerde.” Dit gezien het feit dat de Aarde en Mars in hun begindagen vergelijkbaar waren, speculeerde Rapin dat Sutton Island misschien leek op zoute meren op de Altiplano van Quisquiro in Zuid-Amerika. Waterwegen die uit bergketens stromen naar dit dorre, hooggelegen plateau leiden naar gesloten bassins vergelijkbaar met de oude Gale Crater van Mars. Meren op de Altiplano worden sterk beïnvloed door het klimaat op dezelfde manier als Gale. “Tijdens drogere periodes worden de Altiplano-meren ondieper en sommige kunnen volledig opdrogen. Het feit dat ze vegetatievrij zijn, doet ze zelfs een beetje op Mars lijken,” aldus Rapin.

Quisquiro zoutvlakte credits; NASA.gov

De met zout verrijkte rotsen van Mars’ Sutton Island zijn slechts één van de aanwijzingen uit de data van de verschillende Marsrovers, om te kijken naar klimaatverandering op Mars. Kijkend over de hele reis van Curiosity, zien de wetenschappers een cyclus van nat tot droog over lange tijdschalen op Mars. “Terwijl we Mount Sharp beklimmen, zien we een algemene trend van een nat landschap naar een droger,” aldus Ashwin Vasavada van NASA/JPL. “Maar die trend vond niet noodzakelijk lineair plaats. Waarschijnlijker was het rommelig, inclusief drogere periodes, zoals we zien op Sutton Island, gevolgd door nattere periodes, zoals wat we zien in de ‘clay-bearing unit’.” Dit zijn lagen die Curiosity nu onderzoekt, (twee monsters genoemd “Aberlady” and “Kilmarie” toonden nog recentelijk de hoogste concentratie kleimineralen tijdens de Curiosity missie). Teamlid Chris Fedo merkt op; “Tot nu toe is de rover veel platte sedimentlagen tegengekomen maar Curiosity loopt momenteel over grote rotsstructuren die zich alleen hadden kunnen vormen in een omgeving met meer energie, zoals een winderig gebied of stromende beekjes, dan stapelt het sediment zich op in lagen die geleidelijk hellen. Wanneer ze uitharden in rotsen, worden ze grote structuren die lijken op ‘Teal (groenblauw) Ridge’, die Curiosity afgelopen zomer heeft onderzocht.” En vervolgt: “Het vinden van hellende lagen betekent een grote verandering, waarbij het landschap niet meer volledig onder water is. We hebben misschien het tijdperk van diepe meren achter ons gelaten.” Komende jaren gaat Curiosity richting de ‘sulfate-bearing unit’ waar ook hellende lagen zijn. Als deze zich vormden in drogere omstandigheden die lang aanhielden, zou dat kunnen betekenen dat de ‘clay-bearing unit’, de kleihoudende unit een tussenstadium vertegenwoordigt – een toegangspoort tot een ander tijdperk in de waterige geschiedenis van Gale Crater. Bronnen; Phys.org /Mars Exploration Program NASA

*An interval of high salinity in ancient Gale crater lake on Mars, *Nature Geoscience (2019). DOI: 10.1038/s41561-019-0458-8 , https://www.nature.com/articles/s41561-019-0458-8
**Over water op Mars is veel geschreven. Vorig jaar claimden Italiaanse onderzoekers vloeibaar water te hebben ontdekt onder het oppervlak van de rode planeet. Echter drie jaar eerder kwam NASA al met soortgelijk nieuws. Maar later bleek dit niet juist, het water dat zij gevonden dachten te hebben, bleek  schuivend zand. Vandaar dat het groot nieuws was toen Italiaanse onderzoekers  in juli 2018 in het vakblad Science publiceerden dat ze anderhalve kilometer onder het oppervlak van de zuidpool van Mars vloeibaar water hadden gevonden. InSight gegevens bleken ook op een ondergronds waterreservoir te duiden. In januari werd er ook een vakartikel over dit onderwerp gepubliceerd met o.a. de Utrechtse onderzoeker Franceso Salese

Comments

  1. Wybren de Jong zegt

    Geweldig wat ze allemaal met Curiosity kunnen onderzoeken en wat een kennis over de geschiedenis v.h. klimaat op Mars dat oplevert. Er hoeven echt geen mensen naar Mars voor dit soort onderzoek. Ik verwacht eigenlijk dat de rovers nog verder ontwikkeld zullen worden en dat dit in de toekomst nog meer onderzoeksmogelijkheden oplevert. Zonder ooit een mens naar Mars te sturen, wat immers zeer gevaarlijk en duur is.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: