NASA’s Perseverance beelden geven meer direct bewijs voor dynamisch waterwegstelsel bij de Jezero-krater op Mars

Mars was miljarden jaren geleden mogelijk blauwer en herbergde net als de Aarde, oceanen, meren en rivieren. De Jezero-krater op Mars werd voor de Perseverance-rover juist daarom geselecteerd als landingsplaats, satellietbeelden van Mars-orbiters suggereerden namelijk dat de 49 km brede krater ooit een meer is geweest. De landing van de Perseverance vond plaats op 18 februari j.l. Planetair onderzoekers van NASA hebben recent inderdaad meer direct bewijs gevonden van het waterige verleden van de locatie. aangezien foto’s gemaakt door Perseverance tekenen van plotselinge overstromingen of in het Engels ‘flash floodings’, onthullen. De aanwezigheid van water op Mars is tevens een belangrijke indicatie voor het ondersteunen van leven (zoals wij dat kennen) en de zoektocht naar sporen van leven is een van de hoofddoelen van NASA’s Perseverance-missie. De brede Jezero-krater werd gevoed door rivieren uit het noordwesten, als zodanig lijkt de noordwestelijke rand van de krater een rivierdelta te zijn, een waaiervormige sedimentafzetting die zich gedurende vele jaren in lagen heeft opgebouwd. De onderzoeksresultaten van de analyse van beelden van de Perseverance werden in deze nieuwe studie (inclusief beelden van de landing van 18 februari j.l. ) recent  gepubliceerd in Nature, Science.

Deze afbeelding toont de locaties van Perseverance (ro), en de Kodiak-rots (lo) plus verschillende steile oeverhellingen (‘escarpments’) langs de delta van de Jezero-krater. Credits: NASA/JPL-Caltech/Universiteit van Arizona/USGS

Nadat Perseverance was geland, begon het opnamen te maken van zijn omgeving, inclusief een reeks steile hellingen ongeveer 2,2 km naar het noordwesten, en een kleine heuvel bijgenaamd Kodiak naar het zuidwesten, op ongeveer dezelfde afstand. In zijn oude verleden bevond Kodiak zich aan de zuidelijke rand van de delta, wat in die tijd een intacte geologische structuur zou zijn geweest. Vóór de komst van Perseverance was Kodiak alleen vanuit een baan om de aarde gefotografeerd. Met behulp van zijn Mastcam-Z en Remote Micro-Imager (RMI) instrumenten was de rover in staat om voor het eerst de stratigrafie – de volgorde en positie van gesteentelagen, die informatie geeft over de tijdschalen van geologische afzettingen – langs de oostelijke zijde van Kodiak in beeld te brengen. En inderdaad, de rotsen tonen sporen van een waterig verleden. De sedimentlagen in de oostelijke zijde van Kodiak, evenals de lagere delen van de noordwestelijke steile hellingen, komen overeen met wat zou worden verwacht voor een rivierdelta hier op aarde.

De Kodiak-rots, overblijfsel van de waaiervormige afzetting van sedimenten in de Jezero-krater, foto 22-2-2021. Credits: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Nicolas Mangold, hoofd-auteur van de studie stelt: “Nooit eerder was zo’n goed bewaarde stratigrafie zichtbaar op Mars”, en vervolgt: “Dit is de belangrijkste observatie die ons in staat stelt om voor eens en voor altijd de aanwezigheid van een meer en rivierdelta bij Jezero te bevestigen.” Extra aanwijzingen werden gevonden op de bovenste delen van de steile hellingen. Veel grotere stenen en keien lagen daarboven verspreid, sommige tot 1,5 m breed, wat erop wees dat ze door overstromingen van buiten de krater waren getransporteerd. Het team schatte dat deze waterwegen met snelheden tussen 6 en 30 km/u moesten reizen. Al met al suggereert het onderzoek dat het meer dat de Jezero-krater vulde gedurende zijn aanwezigheid behoorlijk dynamisch was met en dit beter inzicht in de hydrologische cyclus zal grote voordelen opleveren voor de toekomstige Mars Sample Return missie, aldus het team. Uiteindelijk is het doel om Mars-monsters terug te brengen naar de aarde, waar betere instrumenten op zoek kunnen gaan in de stenen naar tekenen van oud leven. “Het fijnste materiaal aan de onderkant van de delta bevat waarschijnlijk onze beste gok voor het vinden van bewijs van organische stoffen en biosignaturen”, aldus Sanjeev Gupta, co-auteur van het onderzoek, en vervolgt: “En de keien op de top zullen ons in staat stellen om oude stukken korstgesteente te onderzoeken. Beide onderzoeken zijn hoofddoelen voor de voor de Mars Sample Return missie. Deze staat gepland voor 2026. Bronnen: NASA/MIT

Marsonderzoek komende weken even op een laag pitje

Credit: NASA/JPL-Caltech

De Sterrengids 2021 voor de maand oktober zegt het al: de planeet Mars is dan niet zichtbaar. De reden is dat Mars dan gezien vanaf de aarde achter de zon staat, iets dat iedere twee jaar plaatsvind (een zogeheten conjunctie van zon en Mars). De NASA heeft om die reden besloten om tussen 2 en 16 oktober het onderzoek van diverse missies op Mars op een laag pitje te zetten. Dat betreft dit rijtje met missies die momenteel gaande zijn:

  • Perseverance rover en Ingenuity Mars Helicopter
  • InSight lander
  • Odyssey orbiter
  • MAVEN orbiter
  • Curiosity rover
  • Mars Reconnaissance Orbiter

(hierboven in de afbeelding allemaal te zien vabaf rechtsboven met de klok mee). Het komt eigenlijk door het hete geïoniseerde gas dat de zon uitstraalt dat Mars enkele weken niet ‘zichtbaar’ is. Door die gassen wordt het radioverkeer verstoord en dat zorgt er voor dat de vluchtleiding op aarde geen contact kan hebben met de missies op Mars. Zou men wel berichten uitzenden, dan zouden die mogelijk anders aan kunnen komen op Mars en voor gekke dingen gaan zorgen. Het betekent niet dat de zes missies komende tijd helemaal plat liggen. Ze hebben ‘huiswerk’ opgekregen, waar ze in die tijd mee aan de slag gaan, zoals Perseverance die het weer in de gaten houdt en die stofhozen probeert waar te nemen, Curiosity die straling gaat meten en InSight die Marsbevingen blijft registreren. Ehh… nu we het toch over Mars hebben, nog kort even drie berichten aangaande de Rode Planeet:

  • Onderzoekers van de Universiteit van Texas hebben aanwijzingen dat het oppervlakte van Mars voor een groot deel gevormd is door snelle en grote overstromingen vanuit volgelopen kraters. Op aarde zijn dat processen die wel miljoenen jaren kunnen duren, maar op Mars kon dat veel sneller gaan. Bron: Phys.org.
  • InSight, waar ik het hierboven ook al even over had, heeft op 18 september j.l., toen hij precies 1000 Marsdagen op de Rode Planeet was, de zwaarste beving tot nu toe geregistreerd. De sterkte van de beving was 4,2 en hij duurde maar liefst 90 minuten. Bron: Astronomy Now.
  • Onderzoek aan de Arabia Terra regio in het noorden van Mars heeft laten zien dat er daar in het verleden mogelijk meer dan duizend super-uitbarstingen van vulkanen hebben plaatsgevonden. Dat moet tussen 4 miljard en 500 miljoen jaar geleden zijn gebeurd. Bron: Phys.org.

Bron: NASA.

Door Perseverance verzamelde monsters met gruis bevatten mogelijk oerwater van Mars

De steen Rochette met de twee boorgaten, links voor Montagnac (7 september geboord), rechts voor Montdenier (1 sept. geboord). Credit: NASA/JPL-Caltech.

Vorige week is de Marsrover Perseverance er twee keer in geslaagd om in één steen (genaamd Rochette, bij de bergkam La Citadelle) twee keer te boren en het gruis daarvan te stoppen in een kleine buis van titanium. Ze hebben die buisjes met inhoud zelfs namen gegeven, buisje #266 heet nu Montdenier en een ander buisje, waarvan ik het nummer even nergens kan vinden, hebben ze Montagnac genoemd. Rochette, Citadelle, Montdenier, Montagnac – jullie merken het, ze zijn op de Franse tour bij de NASA. Grondige analyse van die monters met gruis moet over een aantal jaren op aarde plaatsvinden, als de buisjes zijn opgehaald door een speciale daarvoor te ontwikkelen Marsrover, de zogeheten Sample Fetch Rover, een soort van interplanetaire DHL-koerier, die in 2026 gelanceerd moet worden.

Maar Perseverance heeft met zijn instrumenten ook al kunnen kijken naar die monsters en daar komt uit naar voren dat ze basaltachtig van samenstelling zijn en dat ze vermoedelijk een vulkanische oorsprong hebben, dat ze gevormd zijn door stolling van lava. Eerder heeft men op Mars al zouten aangetroffen in vulkanische rotsen. Als die ook zitten in Montdenier en Montagnac dan zou het kunnen dat de mineralen in die zouten ingekapselde belletjes met oerwater van Mars bevatten, want dergelijke zouten ontstaan vermoedelijk door verdampend water of de beweging van grondwater in de tijd dat Mars vulkanisch actief was. Die microscopisch kleine belletjes met water zouden ware tijdscapsules zijn, die ons meer kunnen vertellen over de natte tijd van Mars en de eventuele aanwezigheid van primitief leven, toen de Jezerokrater nog vol met water stond.

Impressie van de Jezerokrater, toen die miljarden jaren geleden nog gevuld was met water. Credit: NASA/JPL-Caltech.

Bron: NASA Spaceflight.

Tweede boorpoging van Perseverance op Mars lijkt geslaagd

Credit: NASA.

NASA’s Perseverance Marsrover lijkt er bij zijn tweede boorpoging in geslaagd te zijn om het gruis van de boring in een container te stoppen, een buisje dat door een andere Marsrover later wordt opgehaald om terug naar de aarde te brengen. De eerste boorpoging op 6 augustus j.l. mislukte omdat het stuk steen waarin geboord werd te zacht was en helemaal verpulverde door het boren, zodat er niets terecht kwam in de speciale container. Dit keer werd geboord in een rots (genaamd Rochette), die kennelijk harder was, want de NASA denkt dat er dit keer wel gruis in de container kwam. Helemaal zeker is dat nog niet – het wachten is op de bevestiging via foto’s van de container, die zaterdag op aarde zullen arriveren. Rochette ligt bij een 900 meter lange bergkam en het boren in de steen, die zo groot is als een aktetas, gebeurde afgelopen woensdag (zie foto hierboven). Perseverance gebruikte daarvoor een boor die bevestigd is aan zijn twee meter lange robotarm. De bedoeling is dat er zo’n dertig van die buisjes in de Jezerokrater worden gevuld en dat er ergens in de jaren dertig een aparte Marsrover komt om die buisjes allemaal op te halen en voor onderzoek terug te brengen naar de aarde. Bron: Phys.org.

Wellicht bevatten de manen van Mars sporen van leven op Mars

Phobos, de grootste van de manen van Mars. Rechts de grote Stickney krater. Credit: NASA/JPL/University of Arizona

We zoeken al sinds de Vikinglanders in de jaren zeventig van de vorige eeuw naar sporen van (voormalig) leven op Mars. Maar twee Japanse onderzoekers, Ryuki Hyodo en Tomohiro Usui van de Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), denken dat we daarvoor niet alleen op Mars moeten zoeken, maar dat het ook goed mogelijk is dat we op de twee kleine manen van Mars moeten zoeken naar die sporen, op Phobos en Deimos dus. In dit artikel in Science betogen ze dat de manen dichterbij Mars staan dan onze maan bij de aarde en dat de vele inslagen die Mars in z’n verleden heeft gekend ook materiaal van Mars op die manen moet hebben afgeleverd. Mars had vroeger ook een ‘nat’ verleden en eventuele sporen van primitief leven van toen zouden ook op Phobos en Deimos terug te vinden zijn. Jap[an heeft al een voorstel om een missie naar één van die manen te ondernemen, het zogeheten Martian Moons eXploration (MMX) project. Bron: Phys.org.

Ingenuity heeft vanuit de hoogte Perseverance gespot – zien jullie ‘m?

Waar is Perseverance? Credit: NASA/JPL-Caltech

NASA’s Ingenuity Mars Helicopter heeft onlangs tijdens z’n 11e vlucht boven de – geologisch interessante – ‘zuidelijke Séítah’ regio in de Jezero krater op Mars vanaf 12 meter hoogte de Perseverance ruimterover gespot. De foto hierboven is genomen tijdens die vlucht en ergens op die foto is Perseverance te zien. Onderaan in het midden zie je de schaduw van Ingenuity, maar waar is Perseverance te zien? Ja, juist daar zo, op 500 meter afstand tot de rover (hier een hoge resolutiefoto van de foto).

Ja, daar is ‘ ie! Credit: NASA/JPL-Caltech

Nou we het toch over Perseverance hebben: eerder meldden we hier dat de allereerste boorpoging van Perseverance geen succes was. De Marsrover wist wel een gat te boren, maar er kwam geen Marsgrond terecht in de container om te bewaren. Nu blijkt uit onderzoek ook waarom dat was. Het had niets te maken met de instrumenten van Perseverance, die deden gewoon goed hun werk. Nee, het was de Marsbodem, bij de boring blijkt het gesteente compleet verpulverd te zijn. Gewoonlijk komt er bij zo’n boorpoging een cilindervormig stuk gesteente uit de grond, dat in z’n geheel in de container beland. Maar dit keer viel dat gesteente compleet uit elkaar en daardoor kwam er niets in de container terecht. Het sedimentsgesteente was dus gewoon te zacht om te boren. Men gaat nu binnenkort een nieuwe poging wagen en kijken of het gesteente daar harder is. Bron: Phys.org + Astronomy Now.

Eerste poging Perseverance om monsters op Mars te verzamelen niet geslaagd

Foto van het boorgat dat 6 augustus werd gemaakt door Perseverance. Credits: NASA/JPL-Caltech

Afgelopen vrijdag 6 augustus ondernam Marsrover Perseverance in de Jezero krater op Mars z’n eerste poging om een monster Marsgrond te verzamelen en dat in een container te stoppen, die later kan worden opgehaald bij een aparte missie om de monsters naar de aarde te brengen. Maar die eerste poging werd geen succes, want uit de gegevens blijkt dat er geen grond in de container terecht kwam. De NASA is nu aan het kijken wat er precies mis ging. Daarbij gebruiken ze onder andere de beelden gemaakt met de WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering) camera aan het einde van de 2,1 meter lange robotarm. Perseverance heeft 43 containers gemaakt van titanium bij zich die gevuld kunnen worden met Marsgrond. Vrijdag werd met de holle boor aan het einde van de robotarm een gat (diameter 13 mm) geboord in de bodem en vervolgens moest het gruis dat daarbij ontstaat in de container terecht komen. Maar dat bleek dus niets te hebben opgeleverd, alleen een lege container. Men denkt dat dit niet komt door een mechanische fout, maar eerder dat het te maken heeft met het stuk Marsrots, dat zich niet gedroeg op de manier die verwacht werd.

Bron: NASA.

Die radarreflecties bij de zuidpool van Mars zijn vermoedelijk van klei en niet van water

De gekleurde stippen zijn de plekken waar op radarbeelden van de Mars Express heldere reflecties zijn gevonden. Credit: ESA/NASA/JPL-Caltech.

In 2018 dachten Roberto Orosei (Istituto Nazionale di Astrofisica in Italië) en z’n team dat heldere reflecties zichtbaar op radarbeelden van de zuidpool van Mars gemaakt met de Europese Mars Express orbiter wezen op ondergrondse meren met water. Maar drie onafhankelijke onderzoeken van de gegevens van de radarbeelden en laboratoriumexperimenten, waarbij een koude omgeving werd nagebootst, laten zien dat die reflecties vermoedelijk niet veroorzaakt worden door water, maar door… klei. En daarmee lijken die reflecties hetzelfde lot te zijn beschoren als dat van de zogeheten ‘recurring slope lineae’, die in 2015 werden onderzocht met NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) en waarvan toen werd gedacht dat die strepen werden veroorzaakt door stromend water. Later onderzoek door MRO’s HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment) camera wees uit dat vallend zand vermoedelijk de producent van de strepen was. En nu dus die ondergrondse meren, die vermoedelijk geen water zijn, maar klei. Het lijkt erop dat het te koud in de grond onder de ijskap van Mars is om daar water in vloeibare vorm te laten bestaan, zelfs als het water vermengd zou zijn met perchloraten, een soort zoutverbinding. Men denkt daarom dat de reflecties worden veroorzaakt door smektieten, een soort klei die overal op Mars voorkomt. Bron: NASA/JPL.

InSight geeft ons inzicht in de vloeibare kern van Mars

Impressie van de trillingen van een beving op Mars, die na een reis door het binnenste van Mars bij InSight arriveren. Credit: Sanne Cottaar and Paula Koelemeijer. 3D rendering: Jeff Winterbourne. Topography model based on NASA MOLA mission. 3D InSight model provided by NASA

Gisteren had ik het verhaal hier over de inzichten die NASA’s Marslander InSight ons gegeven heeft over de korst van Mars. Vandaag het verhaal over de kern van Mars,waar InSight door z’n seismologisch onderzoek ook meer inzicht over heeft gegeven. Al lang denkt men dat de kern van Mars vloeibaar is en dat blijkt inderdaad te kloppen, aldus de seismische metingen die InSight met z’n instrumenten heeft gedaan. Maar dat niet alleen, de kern blijkt ook groter te zijn dan gedacht.

Impressie van InSight op Mars. Credit: NASA

InSight (de afkorting staat voor ‘Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport’) heeft sinds de landing op 26 november 2018 met z’n apparatuur diverse bevingen gemeten. De grootste van die bevingen vonden plaats in het gebied genaamd Cerberus Fossae. Mars is 6800 km in diameter, ongeveer de helft zo groot als de aarde. Uit de metingen aan de bevingen, die door maar liefst drie teams van onderzoekers zijn bekeken, blijkt dat de kern vloeibaar is en een straal heeft van 1830 km. Dat is groter dan de modellen aangeven en het duidt er op dat er naast ijzer en nikkel ook lichtere elementen in de kern zitten, waarmee de kern een lagere dichtheid heeft. Hieronder een voorbeeld van een seismogram van één van de geregistreerde Marsbevingen.

Eh. .als we het hebben gehad over de korst en de kern van Mars, laten we het dan ook gelijk hebben over diens mantel, de laag tussen de kern en korst in. En jazeker, ook daarover heeft InSight ons nieuws te melden. Het blijkt namelijk dat het bovenste harde en starre deel van de mantel (de lithosfeer) zo’n vijfhonderd kilometer dik is, dat is een stuk dikker dan die van de aardse lithosfeer, die zo’n 200 km dik is. Deels is dat de verklaren door de langere afstand van Mars tot de zon en zijn kleinere formaat, waardoor Mars kouder is, wat ervoor zorgt dat meer gesteente afkoelt tot een dikke statische laag, maar helemaal is daarmee de dikte van de lithosfeer niet. Bron: NRC 24 juli.

InSight geeft ons inzicht in de dikte van de korst van Mars

Cerberus Fossae. © NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Door gebruik te maken van de gegevens die NASA’s InSight Marslander heeft verzameld van bevingen op Mars zijn seismologen er in geslaagd om te bepalen hoe de structuur en dikte van de korst van Mars zijn op de plek waar InSight staat, Elysium Planitia, een vlakte nabij de evenaar op Mars. Onder de plek waar de Marslander staat is de korst 20 óf 39 km dik, aldus het onderzoek van het team dat onder leiding stond van de geologen Brigitte Knapmeyer-Endrun (Universiteit van Keulen) en Mark Panning (Jet Propulsion Laboratory, Institute of Technology). Eh…. 20 of 39 km dik, dat is nogal een verschil, hoe zit dat? Welnu, InSight (de afkorting staat voor ‘Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport’) heeft sinds de landing op 26 november 2018 met z’n apparatuur diverse bevingen gemeten. De grootste van die bevingen vonden plaats in het gebied genaamd Cerberus Fossae, hierboven op de foto te zien.

Impressie van InSight en een dwarsdoorsnede van de Marsgrond er onder. Op de achtergrond is een stofhoos te zien. © IPGP/Nicolas Sarter

Op basis van die metingen komen de onderzoekers tot de conclusie dat de korst van Mars onder InSight een toplaag heeft van 8 (± 2) km dikte, met daaronder een tweede laag, die tot een dikte van 20 (± 5) km loopt. Het zou kunnen dat daaronder direct de mantel van Mars ligt, hetgeen zou betekenen dat de korst van Mars dun is vergeleken met die van de aarde. Maar er bestaat ook nog een mogelijkheid dat er nog een laag onder die tweede laag ligt en die zou dan volgens de metingen lopen tot een dikte van 39 (± 8) km. De onderzoekers zeggen dat de toplaag van Mars uit een onverwacht poreuze laag van rotsen bestaat, voornamelijk basalt. Op grotere dieptes zouden andere soorten rotsen voorkomen. Door informatie zoals deze wil men meer te weten komen over de ontstaansgeschiedenis van Mars en hoe op de vloeibare mantel die korst zich vormde.

Over onderzoek aan Mars gesproken: de NASA laat weten dat de Perseverance Marsrover in de Jezerokrater gereed is om te beginnen aan z’n allereerste onderzoek aan Marsgesteente. Hij bevindt zich nu in het gebied genaamd “Cratered Floor Fractured Rough” en ergens komende twee weken worden de eerste ‘proeven’ gedaan. Bron over InSight: Universiteit van Keulen.