Een nieuwe studie toont aan dat Mars, dat nu koud en droog is, miljarden jaren geleden mogelijk onder een warm en vochtig ‘tropisch regenwoudachtig’ klimaat heeft geleefd. Sommige gebieden leken zelfs op tropische oases op aarde, met voortdurende regenval en een rijk vloeibaar watermilieu. Dit oordeel komt voort uit de grote stukken lichtgekleurde "gebleekte" rotsfragmenten die door de Marsrover "Perseverance" zijn ontdekt tijdens zijn reis in de Jezero-krater. Analyse heeft bevestigd dat ze rijk zijn aan een aluminiumkaolinietkleimineraal, dat gewoonlijk alleen in grote hoeveelheden wordt gevormd onder langdurige uitspoeling door hevige regenval.
Het onderzoeksteam is van mening dat deze mineralen niet alleen belangrijk bewijs leveren voor het oude klimaat van Mars, maar ook de mogelijkheid verder versterken dat Mars ooit een omgeving had die geschikt was voor leven.
Dit resultaat werd onlangs gepubliceerd in het tijdschrift "Communications Earth & Environment" en werd geleid door Adrian Broz, een planetaire wetenschapper aan de Purdue University. Leden van zijn team zijn ook betrokken bij de wetenschappelijke langetermijnplanning van de "Perseverance" -missie van de National Aeronautics and Space Administration (NASA). De onderzoekers wezen erop dat in de detectiegegevens van de baan van Mars kaolinietgesteenten uiterst zeldzaam zijn en worden beschouwd als het moeilijkste type veranderingsmineraal om te vormen, wat betekent dat er extreem overvloedige en langdurige wateractiviteit achter nodig is. Op aarde ontwikkelt dit type aluminiumkaoliniet zich vooral in gebieden met een hoge temperatuur en vochtigheid, zoals tropische regenwouden, of in verweerde zones die langdurig aan hevige regenval zijn blootgesteld.
Op basis van de spectrale en beeldgegevens verkregen door wetenschappelijke instrumenten zoals SuperCam en Mastcam-Z aan boord van Perseverance, vergeleek het onderzoeksteam deze lichtgekleurde fragmenten in de Jezero-krater met kaolinietmonsters nabij San Diego, Californië en Zuid-Afrika, en ontdekte dat hun minerale combinaties en wijzigingskenmerken sterk op elkaar lijken. Dit betekent dat deze rotsen op Mars waarschijnlijk langdurige uitspoelingsprocessen van regenval hebben ondergaan, vergelijkbaar met die in de tropische regenwouden van de aarde, in plaats van alleen maar te zijn gewijzigd door lokale hydrothermische processen. De wetenschappers gebruikten verder datasets van drie verschillende locaties om de verschillen in chemische vingerafdrukken tussen de scenario's "hydrothermische uitloging bij hoge temperatuur" en "uitloging van regenwater bij lage temperatuur" te vergelijken, en gaven uiteindelijk de voorkeur aan het laatste.
Het ‘leven’ van deze kaolinietfragmenten is echter nog steeds een onopgelost mysterie. Momenteel zijn deze lichtgekleurde rotsblokken overal langs de route van de "Perseverance" te zien, maar er zijn geen duidelijke grootschalige blootstellingen aan oudergesteenten gevonden in de nabijgelegen lagen. Het onderzoeksteam stelde twee mogelijkheden voor: ten eerste werden deze materialen oorspronkelijk ontwikkeld in grote kaolinietrotslichamen in andere gebieden van Mars, en later getransporteerd door oude rivieren en afgezet in het oude meer waar Jezero ooit bestond; ten tweede kunnen deze rotsblokken afkomstig zijn van een of meer meteorietinslagen en zijn uitgeworpen en verspreid over het oppervlak van de krater.
Uit satellietteledetectie blijkt dat er ook in andere delen van Mars grote gebieden met kaolinietontsluitingen voorkomen, maar het is momenteel niet mogelijk om een nauwkeurige inspectie uit te voeren door een Marsrover. Daarom zijn deze fragmenten, variërend in grootte van kleine steentjes tot grote rotsblokken in de Jezero-krater, momenteel de enige kaolinietmonsters die mensen 'persoonlijk' kunnen analyseren, wat een waardevol venster biedt voor het interpreteren van de evolutie van de oude Mars-omgeving. Wetenschappers benadrukken dat deze rotsen een soort ‘tijdcapsule’ zijn die het klimaat en de hydrologische omstandigheden die Mars miljarden jaren geleden ervoer in stand houdt, en helpen af te leiden hoe de planeet van mogelijke warmte en vocht naar de huidige koude en dorre omstandigheden is gegaan.
Broz wees erop dat kaoliniet op aarde niet alleen kan worden gevormd door langdurige regenval in tropische regenwoudachtige klimaten, maar dat het ook kan worden gevormd door heet water dat oorspronkelijke gesteenten transformeert in hydrothermale systemen met hoge temperaturen. Deze laatste zullen echter totaal andere chemische eigenschappen achterlaten dan uitloging van regenwater bij lage temperatuur. Vergelijkende analyse toont aan dat de chemische vingerafdrukken van de monsters in de Jezero-krater meer consistent zijn met het scenario van "uitloging van koud water op lange termijn", wat de gevolgtrekking ondersteunt van voortdurende regenval en stabiele watercirculatie op het vroege Mars. Het onderzoeksteam is van mening dat deze regenvalprocessen mogelijk miljoenen jaren hebben geduurd, genoeg om de minerale samenstelling van grote delen van de aardkorst opnieuw vorm te geven.
Aangenomen wordt dat de Jezero-krater in de begintijd van Mars een oud meer had dat ongeveer twee keer zo groot was als Lake Tahoe. De sedimentaire landvorm in de delta wordt al in de fase van de missieplanning beschouwd als een belangrijk gebied voor het zoeken naar aanwijzingen voor oud leven. De fragmenten van kaoliniet die nu in de buurt van het stroomgebied van het meer zijn ontdekt, bieden belangrijke ondersteuning voor het scenario van "oud meer + regenval", waardoor het idee dat "Mars ooit een tropische oase was" een steviger mineralogisch fundament krijgt. Het onderzoeksteam stelde dat als in-situ onderzoek naar grote kaolinietontsluitingen in andere gebieden van Mars in de toekomst kan worden uitgevoerd, dit naar verwachting de oorsprong en ruimtelijke verspreiding van deze rotsen verder zal verduidelijken, en zo een completer beeld van het oude klimaat van Mars zal opleveren.
Vanuit het perspectief van het levenspotentieel is de door kaoliniet genoemde ‘regenrijke omgeving’ bijzonder interessant. Water is de basis voor het bestaan van alle bekende levensvormen, en een warme, vochtige en waterrijke omgeving op de lange termijn wordt beschouwd als een sleutelvoorwaarde voor het voeden van het leven en zelfs voor het handhaven van de stabiliteit van ecosystemen. Onderzoekers zijn van mening dat als Mars ooit een langdurige regenval en vochtige omgeving had die vergelijkbaar zijn met die in tropische gebieden op aarde, deze kaolinieten waarschijnlijk een klimaatperiode zullen beschrijven die uiterst vriendelijk is voor potentieel leven; Als er ooit leven op Mars zou verschijnen, zou dit een van de meest waarschijnlijke stadia kunnen zijn voor zijn welvaart en ontwikkeling.
Samengesteld uit /ScitechDaily