Neugier findet eine Region mit altem getrocknetem Schlamm. Es hätte vor Milliarden von Jahren eine Oase sein können

Was ist mit dem Mars passiert? Wenn Mars und Erde einst ähnlich waren, wie Wissenschaftler denken, was ist dann mit all dem Wasser passiert? Gab es früher genug, um das Leben zu ernähren?

Dank des Mars Science Laboratory (MSL) Curiosity bekommen wir ein besseres Bild vom alten Mars und was er vor Milliarden von Jahren durchgemacht hat. Eine neue Studie, die in Nature Geoscience veröffentlicht wurde, sagt, dass der Mars wahrscheinlich abwechselnd nasse und trockene Perioden durchmachte, bevor er zu der eisigen, trockenen Wüste wurde, die er jetzt ist. Oder zumindest Gale Crater.

Der Gale-Krater ist ein etwa 150 km (100 Meilen) breites Einschlagbecken, das Curiosity seit August 2012 erforscht. Der Krater ist ein faszinierender Ort, um zu versuchen, das Bild des Wassers auf dem alten Mars zusammenzusetzen, denn es könnte gewesen sein ein See auf einmal. Es zeigt auch Spuren von Kanälen, die von fließendem Wasser geformt wurden.

Seit der Ankunft am Gale-Krater hat Curiosity Mineralsalze gefunden, die sich in Gegenwart von Wasser bilden. Die Autoren dieses neuen Papiers kamen zu dem Schluss, dass sie ein Beweis für flache Salzwasserbecken sind, die im Laufe der Zeit immer wieder überflutet und ausgetrocknet wurden, als der Mars langsam zu dem trockenen Planeten wurde, der er heute ist. Das Papier trägt den Titel „ Ein Intervall mit hohem Salzgehalt im alten Kratersee Gale auf dem Mars . '

Der Hauptautor des Papiers ist William Rapin von Caltech. In einem Pressemitteilung , sagte er: „Wir sind zum Gale-Krater gegangen, weil er diese einzigartige Aufzeichnung eines sich verändernden Mars bewahrt. Zu verstehen, wann und wie sich das Klima des Planeten zu entwickeln begann, ist ein Teil eines anderen Puzzles: Wann und wie lange war der Mars in der Lage, mikrobielles Leben an der Oberfläche zu unterstützen?“

Zu verstehen, wie Wasser auf der Marsoberfläche existierte, ist der Schlüssel zum Verständnis des mikrobiellen Lebens, das dort gelebt haben könnte. Wenn es zeitweise nasse und trockene Perioden gegeben hätte, hätte dies das Leben eingeschränkt.

Einige der wichtigsten Beweise für diese abwechselnden Nass- und Trockenperioden wurden in zwei Merkmalen gefunden, die als „Old Soaker“ und „Sutton Island“ bezeichnet werden. Old Soaker ist eine Felsplatte mit einem Muster von Rissen, genannt Austrocknungsrisse , die sich möglicherweise gebildet haben, als eine Schlammschicht vor über 3 Milliarden Jahren getrocknet wurde. Das Rissnetz weist auf abwechselnde Nass- und Trockenperioden hin.

Das Feature namens Old Soaker im Gale Crater. Das Rissmuster weist auf abwechselnde Nass- und Trockenperioden hin. Bildquelle: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Sutton Island ist ein 150 Meter hoher Brocken Sedimentgestein mit Sole. Aber die Sole auf Sutton Island ist etwas anders.

Wenn Süßwasser austrocknet, hinterlässt es normalerweise reine Salzkristalle. Aber die Salze von Sutton Island sind Mineralsalze, kein Tafelsalz. Sie sind auch mit Sedimenten verbunden. Das ist ein ziemlich überzeugender Beweis dafür, dass es Trockenperioden gab, die die Salzbildung ermöglichten, und Nässe, als sich Sedimente ablagerten. In ihrem Papier sagen die Autoren, dass sie das Ergebnis einer „extremen Verdunstungskonzentration“ sind.

Um diese Beobachtungen in einen Kontext zu setzen, denken Sie an den Gale Crater selbst. Es ist ein massiver Einschlagskrater, der im Laufe der Zeit sowohl mit vom Wind als auch vom Wasser getragenen Sedimenten gefüllt wurde, die sich verhärteten. Als der Planet trocknete, gab es keine wassergetragenen Sedimente mehr und das Material, das den Krater füllte, erodierte.

Mt. Sharp ist das Hauptmerkmal des Kraters, und Curiosity ist damit beschäftigt, ihn zu erklimmen. Während es über die verschiedenen Höhen des Gale-Kraters reist, entdeckt es verschiedene Episoden in der Geschichte des Mars und findet Beweise sowohl visuell als auch durch Bohren und Studieren von Gesteinsproben.

Laut dem Hauptautor William Rapin könnten die Gewässer im Gale-Krater einigen Merkmalen hier auf der Erde geähnelt haben, und diese könnten etwas Licht darauf werfen, was Curiosity auf dem Mars findet.

Rapin glaubt, dass die Seen im Gale-Krater den Salzseen im südamerikanischen Altiplano, auch bekannt als Bolivianisches Plateau oder Anden-Plateau, ähnlich gewesen sein könnten. Der Altiplano ist ein trockener Ort in großer Höhe mit geschlossenen Becken, die dem Gale-Krater ähneln. Diese Seen werden stark vom Klima beeinflusst.

'Während Trockenperioden werden die Altiplano-Seen flacher und einige können vollständig austrocknen', sagte Rapin in a Pressemitteilung . „Die Vegetationsfreiheit lässt sie sogar ein bisschen wie der Mars aussehen.“

Laguna Miscanti im Altiplano. Nimm das Wasser und den blauen Himmel weg und er sieht dem Mars sehr ähnlich. Bildquelle: Andrew Shiva / Wikipedia, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=24742725

Aber das Rissnetzwerk in Old Soaker und die Sole in Sutton Island sind nur zwei Beweise für nasse und trockene Perioden. Wie Curiosity durchgereist ist Sturmkrater und den aufsteigenden Mt. Sharp, es wurden andere Beweise für Nass-Trocken-Zyklen über lange Zeitskalen gefunden. Und diese Zeiten waren nicht schön und ordentlich; sie waren unordentlich.

„Während wir den Mount Sharp besteigen, sehen wir einen allgemeinen Trend von einer feuchten zu einer trockeneren Landschaft“, sagte Ashwin Vasavada, Wissenschaftler am Curiosity-Projekt vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien. „Aber dieser Trend verlief nicht unbedingt linear. Es war wahrscheinlicher, dass es unordentlich war, einschließlich trockenerer Perioden, wie wir sie auf Sutton Island sehen, gefolgt von feuchteren Perioden, wie wir sie in der ‚tonhaltigen Einheit‘ sehen, die Curiosity heute erforscht.“

Curiositys Blick auf Mt. Sharp aus dem Jahr 2015. Bildnachweis: Von NASA/JPL-Caltech/MSSS – http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA19912.jpg, Public Domain, https://commons.wikimedia. org/w/index.php?curid=43932649

In den unteren Bereichen des Gale-Kraters hat Curiosity Sedimentschichten gefunden, die geordnet erscheinen, als wären sie im Laufe der Zeit sanft auf dem Grund eines Sees abgelagert worden. Aber jetzt entdeckt Curiosity andere Merkmale, darunter große Gesteinsstrukturen, die auf eine chaotischere, energiereichere Formation hindeuten, als ob sie in schnell fließenden Bächen oder in einem Gebiet mit viel Wind entstanden wären.

Eine solche Funktion ist „Teal Ridge“. Teal Ridge und andere Elemente, die sich aus Wind und fließendem Wasser bilden, nehmen eher eine geneigte Form an als die sanften Sedimente, die sich am Grund eines Sees ansammeln. Sobald diese geneigten Sedimente aushärten, sehen sie aus wie Teal Ridge.

Laut Teammitglied Chris Fedo, einem Sedimentgesteinsspezialisten von der University of Tennessee, ist das Auffinden dieser geneigten Merkmale ein wichtiger Beweis. „Das Auffinden geneigter Schichten stellt eine große Veränderung dar, da die Landschaft nicht mehr vollständig unter Wasser ist. Wir haben vielleicht die Ära der tiefen Seen hinter uns gelassen.“

Teal Ridge im Gale-Krater auf dem Mars. Bildquelle: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Curiosity hat die sogenannte 'tonhaltige Einheit' erforscht. Es wurden stratigraphische Beweise für sehr bedeutende Umweltveränderungen wie Sutton Island und Old Soaker gefunden. Das nächste Ziel sollte mehr davon bieten.

Der Rover steuert auf die „schwefelhaltige Einheit“ weiter oben auf dem Mt. Sharp zu. Es wird ein paar Jahre damit verbringen, dieses Gebiet zu erkunden und Gesteinsstrukturen zu untersuchen. Das Vorhandensein von Schwefel weist darauf hin, dass die Gegend einst nass, aber ausgetrocknet war. Wenn Curiosity feststellt, dass die trockeneren Bedingungen lange andauern, kann dies bedeuten, dass die tonhaltige Einheit eine Zwischen- oder Übergangsphase ist.

„Wir können noch nicht sagen, ob wir in der tonhaltigen Einheit Wind- oder Flussablagerungen sehen, aber wir sind uns sicher, dass es definitiv nicht dasselbe ist wie vorher oder was vor uns liegt“, sagte Fedo.

Mt. Sharp hat sich als Schlüsselbeweis für das Verständnis der Geschichte des Mars erwiesen. Das Vorhandensein von Wasser in der Vergangenheit wurde bestätigt, aber die Geschichte, wie und wann es genau kam und ging, wird noch herausgefunden.

Wie der Wissenschaftler des Curiosity-Projekts Ashwin Vasavada vom JPL bereits im Juni sagte: „Jede Schicht dieses Berges ist ein Puzzleteil. Sie alle enthalten Hinweise auf eine andere Ära in der Geschichte des Mars.“

Mehr:

• Pressemitteilung: Curiosity Rover der NASA findet eine uralte Oase auf dem Mars
• Forschungsbericht: Ein Intervall mit hohem Salzgehalt im alten Kratersee Gale auf dem Mars
• Universum heute: Neugier hat den Muttergang aus Ton auf der Marsoberfläche gefunden
• Forschungsbericht: Austrocknungsrisse belegen die Austrocknung des Sees auf dem Mars, Sutton Island, Murray-Formation, Gale Crater