Der Perseverance Rover der NASA fährt zum Jezero-Krater, der als Ort für die Suche nach Beweisen für früheres Leben auf dem Mars immer besser aussieht

Im Jahr 2018, Die NASA hat entschieden dass der Landeplatz für seinen Mars 2020 Perseverance Rover der Kratersee . Damals sagte die NASA, der Jezero-Krater sei eine der „ältesten und wissenschaftlich interessantesten Landschaften, die der Mars zu bieten hat“. Diese Einschätzung hat sich nicht geändert; tatsächlich ist es stärker geworden.

Ein neues Forschungspapier besagt, dass der Jezero-Krater über Zeiträume hinweg gebildet wurde, die lang genug waren, um sowohl die Bewohnbarkeit als auch die Bewahrung von Beweisen zu fördern.

Der Jezero-Krater ist ein ausgetrockneter Paläo-Seenboden mit einem erhaltenen Flussdelta und Sedimenten. Es enthält mindestens fünf verschiedene Gesteinsarten, die beprobt werden können. Der Krater enthält auch geologische Merkmale, die ungefähr 3,6 Milliarden Jahre alt sind. Es ist eine ausgezeichnete Funktion zum Studieren und hoffentlich zum Sammeln von Proben für eine eventuelle Rückkehr zur Erde. Wissenschaftler hoffen, dass der Perseverance Rover versteinerte Beweise für frühes einzelliges Leben finden könnte.

„Die Möglichkeit, einen anderen Planeten als Laborexperiment dafür zu nutzen, wie das Leben woanders hätte beginnen können oder wo es bessere Aufzeichnungen darüber gibt, wie das Leben überhaupt begann – das könnte uns tatsächlich viel darüber lernen, was Leben ist.“

Mathieu Lapôtre, Hauptautor, Stanford University

Eine neue Studie, die auf der Analyse von Satellitenbildern basiert, unterstreicht die wissenschaftliche Attraktivität von Jezero.

Die Studie trägt den Titel „ Das Tempo fluvialer Mäander auf dem Mars und Implikationen für die westlichen Delta-Lagerstätten des Jezero-Kraters .“ Es ist in der Zeitschrift AGU Advances veröffentlicht. Hauptautor ist Mathieu Lapôtre, Assistenzprofessor für Geologie an der Stanford School of Earth, Energy & Environmental Sciences. Der andere Autor ist Alessandro Ielpi von der Laurentian University.

Diese Karte des Mars wurde mit Daten des Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) des Mars Global Surveyor erstellt. Das Isidis-Becken, das den Jezero-Krater enthält, befindet sich in der Mitte rechts. Bildquelle: NASA/JPL/GSFC. Karte von Emily Lakdawalla von der Planetary Society.

Eine der Haupthindernissen der Wissenschaft beim Verständnis der Geschichte des Mars ist das Timing. Mit Teleskopen, Orbitern, Landern und Rovern haben wir viel über den Mars gelernt. Vor allem in den letzten Jahrzehnten haben Wissenschaftler überzeugende Beweise dafür gefunden Der Mars war einmal warm, nass , und bewohnbar. Aber Fragen des Timings bleiben.

Der Jezero-Krater liegt am Rand des Isidis-Beckens (oder Isidis Planitia), einem massiven Einschlagsbecken. In diesem MOLA-Bild (Mars Orbital Laser Altimeter) steht Violett für niedrige Höhe und Rot für hohe Höhe. Bildnachweis: Von NASA / JPL / USGS – [1], Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=74634265

Es gibt zahlreiche Beweise für die Antike Flussbetten auf dem Mars , und einige der Timing-Fragen drehen sich um diese Flüsse. Wie lange flossen Flüsse auf dem Mars und wie oft? Wie lange her? Wie lange hat es gedauert, Deltas wie das im Jezero-Krater zu bilden? Der Mars war wahrscheinlich zur gleichen Zeit bewohnbar, als sich das Leben auf der Erde entwickelte, und das Verständnis des Alters der alten Flüsse des Mars und ihrer Dauer ist ein Schlüssel zum Verständnis der Bewohnbarkeit.

In ihrem Artikel schreiben die Autoren: „Hier entwickeln wir ein neues Modell zur Berechnung des Tempos der Verschiebung von Marsflüssen, das es uns, wenn es auf Orbitalbeobachtungen des Jezero-Deltas angewendet wird, ermöglicht, eine Mindestdauer für die Deltabildung zu bestimmen.“ In Kombination mit anderen Modellierungen und der Arbeit anderer Wissenschaftler sagen die beiden Autoren, dass „…unsere Ergebnisse darauf hindeuten, dass sich das Delta über eine Gesamtzeitspanne von wahrscheinlich Hunderttausenden von Jahren erst nach einigen Jahrzehnten gebildet hat.“

Der Landeplatz für den Perseverance Rover der NASA ist in diesem Bild des Jezero-Kraters gelb eingekreist. Das trockene Flussbett verläuft deutlich von links in den Krater, und die Landekreisgrenzen umfassen einen Teil des Delta-Sedimentbereichs. Bildquelle: NASA/JPL/University of Arizona.

Während dieser Hunderttausende von Jahren gab es viele Trockenperioden. Sie sagen, dass der Fluss, der in den Jezero-Krater floss, wahrscheinlich alle 15 bis 30 Jahre nur einen Tag lang geflossen ist; vielleicht ein bisschen öfter. Auf der Erde bewahren Sedimente organische Moleküle, und das gleiche gilt wahrscheinlich auch für den Mars. Wenn die Sedimente bei Jezero also schnell vergraben wurden, besteht die große Möglichkeit, dass auch dort organische Moleküle erhalten bleiben.

„Wahrscheinlich gab es auf dem Mars für längere Zeit Wasser, und diese Umgebung war höchstwahrscheinlich bewohnbar, selbst wenn sie trocken gewesen sein könnte“, sagte der Hauptautor Mathieu Lapôtre in a . Pressemitteilung . „Wir haben gezeigt, dass Sedimente schnell abgelagert wurden und dass organische Stoffe schnell vergraben worden wären, was bedeutet, dass sie wahrscheinlich konserviert und geschützt worden wären.“

Flüsse auf der Erde, Flüsse auf dem Mars

Diese Studie ist mit einer anderen verwandt aktuelle Studie aus dem Jahr 2019 von denselben Autoren in Flüsse hier auf unserem Planeten, insbesondere in eine Flussart namens „ einfädige, gewundene Flüsse . ’

Dieses Papier zeigte, dass einfädige, gewundene Flüsse ohne Pflanzen, die ihre Ufer stabilisieren, zehnmal schneller seitwärts driften als gleichartige Flüsse mit durch Pflanzen stabilisierten Ufern. Diese Seitwärtsbewegung von Flusskanälen wird Mäanderwanderung genannt.

Die Mäanderneigung von Flüssen wird seit langem untersucht. Die Autoren sagen in ihrem Papier aus dem Jahr 2019, dass Flussmäander „zu den eindeutigsten Indikatoren für hydrologisch ausgereifte Planeten gehören“.

Basierend auf der wahrscheinlichen Tatsache, dass die Marsflüsse keine Pflanzen hatten, um ihre Ufer zu stabilisieren, und aufgrund der Schwerkraft auf dem Mars sagen die Forscher, dass das Jezero-Delta mindestens 20 bis 40 Jahre brauchte, um sich zu bilden, aber diese Zeit war intermittierend und erstreckt sich über etwa 400.000 Jahre.

Und damit sind wir wieder beim Zeitproblem.

„Das ist nützlich, weil eine der großen Unbekannten auf dem Mars die Zeit ist“, sagte Lapôtre. „Indem wir einen Weg finden, die Rate für den Prozess zu berechnen, können wir diese Dimension der Zeit gewinnen.“

Ein Bild aus der Studie, das den Jezero-Krater und das Einzugsgebiet des westlichen Jezero-Deltas zeigt. Das Zubringertal zum Jezero-Delta ist blau markiert. Bildquelle: Lapôtre und Ielpi, 2020.

Auf der Erde findet man am häufigsten mäanderförmige Flüsse mit einer Vegetation an ihren Ufern. Erst vor kurzem wurden diese Arten von Flüssen ohne Pflanzen entdeckt, und davor dachten Wissenschaftler, dass es vor dem Auftauchen von Pflanzen auf der Erde nur geflochtene, mehrfädige Flüsse gab. Aber jetzt haben Wissenschaftler viele einadrige Flüsse ohne bewachsene Ufer gefunden.

Einer der Flüsse in der Studie befindet sich im Toyiabe-Becken in Nevada. Es ist ein Beispiel für einen mäandernden Fluss ohne Vegetation, der ihn eindämmt. Bildquelle: Alessandro Ielpi

„Dies war zuvor noch nicht geschehen, weil einfädige Flüsse ohne Pflanzen nicht wirklich auf dem Radar waren“, sagte Lapôtre. „Es hat auch coole Auswirkungen darauf, wie Flüsse auf der Erde funktioniert haben könnten, bevor es Pflanzen gab.“

Alle Flüsse können Trockenperioden durchmachen, und es sind die Nassperioden, die zu einer Sedimentbildung in Deltas geführt haben. Die Forscher gehen davon aus, dass die Trockenperioden auf dem Mars 20-mal häufiger waren als heute auf der Erde. „Die Leute haben immer mehr darüber nachgedacht, dass die Strömungen auf dem Mars wahrscheinlich nicht kontinuierlich waren und dass es Zeiten gab, in denen es Strömungen gab und andere Zeiten, in denen Sie Trockenperioden hatten“, sagte Lapôtre. „Dies ist eine neuartige Methode, um quantitative Beschränkungen dafür festzulegen, wie häufig Ströme wahrscheinlich auf dem Mars aufgetreten sind.“

Künstlerische Darstellung des Perseverance-Rovers auf dem Mars. Bildnachweis: NASA-JPL

Wenn es am Jezero-Krater Leben gab, scheinen die meisten Wissenschaftler zu denken, dass es sich nie sehr entwickelt hat und auf einzellige Organismen beschränkt war. Mit diesem neuen Verständnis davon, wie die Sedimentablagerungen im Jezero-Krater entstanden sind und wie es wahrscheinlich Beweise für Leben bewahrt hat, wird die Perseverance Rover-Mission noch spannender.

Das Leben auf der Erde begann vor etwa 3,5 Milliarden Jahren, ungefähr zur gleichen Zeit, als der Jezero-Krater entstand. Jedes Leben auf der Erde wäre bei der Entstehung des Kraters einzellig gewesen. Wenn in Jezero einzelliges Leben existierte, lange bevor sich mehrzelliges Leben auf der Erde entwickelte, dann hat etwas das Marsleben aufgehalten, die Atmosphäre ausgelaugt und den Planeten sterilisiert.

Da die Erde im Vergleich zum Mars ein so geologisch aktiver Planet ist, wurden viele alte Beweise für Leben ausgelöscht. Aber das ist auf dem Mars nie passiert. In diesem Sinne kann der Jezero-Krater eine Art Zeitkapsel sein, die darauf wartet, von geöffnet zu werden Perseverance Rover der NASA .

Es ist möglich, dass wir endlich eindeutig Beweise für vergangenes Leben auf dem Mars haben.

„Die Möglichkeit, einen anderen Planeten als Laborexperiment dafür zu nutzen, wie das Leben woanders hätte beginnen können oder wo es bessere Aufzeichnungen darüber gibt, wie das Leben überhaupt begann – das könnte uns tatsächlich viel darüber lernen, was Leben ist“, sagte Lapôtre. „Dies werden die ersten Proben sein, die wir als Gestein auf dem Mars gesehen und dann zur Erde zurückgebracht haben, also ist es ziemlich aufregend.“

Mehr:

• Pressemitteilung: Vielversprechende Zeichen für den Perseverance-Rover auf der Suche nach dem vergangenen Leben auf dem Mars
• Forschungsbericht: Das Tempo fluvialer Mäander auf dem Mars und Implikationen für die westlichen Delta-Lagerstätten des Jezero-Kraters
• Universum heute: Flüsse auf dem Mars flossen mehr als eine Milliarde Jahre lang