Door luipaardvlekken op rotsen op aarde en Mars te bestuderen, zullen wetenschappers klaar zijn om teruggestuurde ruimtemonsters te analyseren. In 2024 bracht NASA's Marsrover "Perseverance" een ongewoon steenmonster terug van Mars. Het exemplaar, genaamd "Sapphire Canyon", valt op door zijn opvallende patroon: lichte, luipaardachtige vlekken, donker omlijnd tegen rode mudstone. Wetenschappers denken dat het waardevolle aanwijzingen kan opleveren bij de zoektocht naar potentiële bronnen van organische moleculen op Mars.
In 2024 verzamelde NASA's Marsrover 'Perseverance' de opvallende 'Sapphire Canyon'-steen op Mars. Deze rots kan aanwijzingen bevatten voor de organische chemie van Mars. Deze afbeelding toont NASA's Mars 2020-rover die rotsen bestudeert met een robotarm. Afbeelding tegoed: NASA/Caltech Jet Propulsion Laboratory
Op aarde rapporteerden onderzoekers van NASA's Jet Propulsion Laboratory en het California Institute of Technology in Scientific Instruments Reviews dat ze een soortgelijk uitziende rots hadden geanalyseerd. Hun doel was om te onderzoeken of een techniek genaamd optische fotothermische infraroodspectroscopie (O-PTIR) de Sapphire Canyon-monsters zou kunnen bestuderen zodra ze uiteindelijk naar de aarde terugkeren.
O-PTIR werkt door twee laserstralen op het materiaal te laten schijnen. De eerste laserstraal verwarmt zachtjes het oppervlak van het materiaal, waardoor subtiele thermische trillingen ontstaan die variëren met de golflengte van het licht. Een tweede laserstraal meet vervolgens deze veranderingen. Alles bij elkaar onthullen deze metingen de unieke chemische vingerafdruk van het materiaal.
De onderzoekers testten O-PTIR op een stuk basalt dat donkere insluitsels bevatte die qua grootte vergelijkbaar waren met het Sapphire Canyon-monster, dat auteur Nicholas Heinz puur per ongeluk ontdekte, in tegenstelling tot het complexe monsterselectieproces van Perseverance.
"Ik was aan het wandelen in Sedona, Arizona, en ik vond een rots die eruitzag alsof hij hier niet thuishoorde, dus stopte ik hem in mijn rugzak en nam hem mee terug om ernaar te kijken."
Het originele, onbewerkte monster, dat Heinz verzamelde tijdens een wandeling in Sedona, had vlekken die leken op die op de rotsen in Sapphire Canyon op Mars. Fotocredit: Nicholas Heinz
Ze onderzoeken of O-PTIR het oorspronkelijke materiaal van rotsen en hun donkere insluitsels kan onderscheiden, en ontdekten dat het effect opmerkelijk is vanwege de verbeterde ruimtelijke resolutie van O-PTIR. Bovendien is O-PTIR een snelle techniek, waarbij elk spectrum in enkele minuten wordt verzameld, waardoor wetenschappers gevoeligere technieken kunnen gebruiken om geïdentificeerde potentiële studiegebieden, zoals die met organisch materiaal, gedetailleerder te bestuderen.
"Ik hoop dat elke toekomstige terugkeer van materiaal van Mars, een asteroïde of enig ander planetair oppervlak deze mogelijkheid in overweging zou nemen," zei Heinz.
De O-PTIR-technologie van het team is de enige in zijn soort die momenteel beschikbaar is bij NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) en is gebruikt door andere NASA-missies - in 2024 hielpen ze de zuiverheid te bevestigen vóór de lancering van Europa Clipper, een missie die was ontworpen om een van de manen van Jupiter te bestuderen. Nu ze de extra voordelen van O-PTIR op monsters van Mars en voor bredere geologische toepassingen hebben aangetoond, zegt Heinz dat ze samenwerken met het Mars Science-team van NASA om microfossielen van algen te testen die vaak worden gebruikt als analogen voor Mars-rovers.
Samengesteld uit /scitechdaily