Egy ősi folyó deltatorkolatának tetején barangol az amerikai űrügynökség, a NASA Perseverance marsjárója, amely hamarosan küldetésének legizgalmasabb fázisához érkezhet. A szonda eközben későbbi, Földre történő visszahozatalra gyűjt kőzetmintákat. Ezek laboratóriumi vizsgálata választ adhat arra, hogy létezett-e valaha a Marson élet, és miért alakult nagyon másként a ma fagyos és száraz bolygó sorsa, mint a Földé. Utóbbi megválaszolásában a nemrég elhallgatott InSight szonda áttörő mérései is segíthetnek.

Kereszturi Ákos bolygókutató, a CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetének tudományos főmunkatársa a marsjáró mostani vizsgálódásaira vonatkozó kérdésünkre azt írta, hogy az „március környékén jutott fel a delta tetejére, ahol a lelassult egykori vízáramlás rakta le az útja mentén megfigyelhető kőzeteket”. Ezek a kutató szerint a Perseverance vizsgálódási területén, a Jezero-kráteren kívülről érkeztek, így a korábbiaknál változatosabb kőzetblokkokra lehet számítani, amit az is mutat, hogy például az Echo Creeknek elnevezett terület közelében akad köztük világos színű, a Blueberry Islandnél pedig lyukacsos is.

A bolygókutató szerint a Perseverance marsjáró felszínen megtett útja során felismert változások és az egyes blokkok lerakódási helyzete segítenek az ősi áramlások rekonstruálásában. Maguknak a kőzetblokkoknak a mérete is információval szolgál, mivel az az egykori vízáramlás intenzitására utal, vagyis arra, hogy milyen nagy tömböket volt még képes mozgatni, vélekedik Kereszturi. Kérdésünkre, hogy az elmúlt hónapokban a marsjárón és robotkarján található szofisztikált műszerek mit találtak a vizsgált kőzetekben, azt válaszolta, hogy sok mérés történt, eddig összesen körülbelül 200 ezer kép született, de az elmúlt időszak megfigyeléseit még elemzik a szakemberek.

A marsjáró nemrég a Skrinkle Haven terület környékén enyhén görbült rétegek mellett haladt el, ami az egykor meanderező (kanyargó) folyó fenékhordalékából állhat, de a részletes konklúziókra még várni kell. Hozzátette azt is, hogy mostanában kapott egy új, mesterséges intelligenciával támogatott szoftvert a Perseverance SuperCam műszere is. Ez egy, a marsjáró árbócán, a panorámakamerák felett található lézerspektrométer, amely akár 7-12 méteres távolságból is képes megállapítani egy kőzet felszínének összetételét.

16 kőzetmintát gyűjtött eddig a Perseverance

A NASA még március 31-én jelentette be, hogy a több mint két éve a Marson dolgozó Perseverance begyűjtötte első kőzetmintáját a deltatorkolat tetejéről. A Bereának elnevezett kő a kutatók szerint az egykor a Jezeróba ömlő Neretva Vallis által szállított törmelékből formálódott, így vizsgálata a kráteren túli ősi környezetről árulkodhat. „A kő karbonátokban gazdag. Az ilyen kőzetek a Földön képesek jól megőrizni a fosszilis életnyomokat. Ha voltak valaha életre utaló jelek a Jezero-kráter ezen szegletében, ilyen kövek tárhatják fel titkaikat” – mondta el Katie Stack Morgan, a Perseverance tudományos programjának helyettes vezetője.

A szonda érkezését megelőző években a Mars Reconnaissance Orbiter és más keringőegységek Mars körüli pályáról végzett mérései karbonátos kőzeteket azonosítottak a Jezero-kráterben. Ezek az üledékes kőzetek elsősorban karbonát ásványokból, például magnézium-karbonátokból állnak, amik folyékony víz jelenlétében keletkezhettek. Nem ez az első, hogy ezeket az ásványokat sikerül a felszínen kimutatni, de a NASA másik, a Perseverance-szel könnyen összekeverhető Curiosity marsjárója csak a marsi porban észlelte jelenlétüket, kőzetekben nem, amit kutatók nem tudtak mire vélni.

A hagyományos modellek szerint ahhoz, hogy az ősi Marson, 3,5-4 milliárd éve a geológiai bizonyítékok által sugallt folyók, tavak és talán óceánok létezzenek, vastag, szén-dioxidban gazdag légkörre lett volna szükség. Ekkoriban a Nap fényessége a mainak nagyjából 70 százaléka volt, miközben a Mars még most is Naprendszerünk lakhatósági zónájának külső határán helyezkedik el. A karbonátos kőzetek nemcsak a marsi klímaparadoxonként ismert ellentmondás feloldásában segíthetnek, hanem ősi mikrobák fosszilis nyomait is rejthetik, ha voltak valaha ilyenek a Jezero-kráterben.

Ken Farley, a Perseverance vezető kutatója a marsjáró által az elmúlt egy évben tanulmányozott régiók közötti különbségekről elmondta, hogy „a delta aljánál finomszemcséjű üledékes kőzeteket találtunk, amik egy kiszáradt tómederben rakódtak le. Most pedig egy olyan geológiai területről veszünk mintákat, ahol egy folyóban lerakódott, durva szemcséjű üledékes kőzetekre bukkanunk”. A Perseverance 38 mintatárolójának felét már megtöltötte, 16-ot magmás és üledékes kőzettel, kettőt marsi porral és törmelékkel (regolit), míg egyet légköri mintával.

A kutatók a delta aljánál január végéig 10 darab, titániumból készült mintatárolót helyeztek a marsi felszínre, amivel egy, az értékes minták tartalék párjaiból álló mintadepót („Three Forks”) alakítottak ki. Ez akkor jön majd jól, ha a Perseverance valamiért nem tudná eljuttatni a belsejében hordozott mintákat a 2020-as évek végén érkező újabb leszállóegységhez, ami elkezdi azok Földre juttatását. Az amerikai-európai együttműködésben zajló marsi minta-visszahozatal koreográfiájával korábban már hosszabban foglalkoztunk.

A Perseverance április végén az Echo Creek területen egy kőzetkibukkanást vizsgált, jelenleg pedig a deltamaradványba vájódott Belva-kráter peremétől 200 méterre tartózkodik. A delta tetejének tanulmányozása a következő hetekben még folytatódik, de a marsjáró és a nyomában loholó Ingenuity helikopter következő nagy célja a kráterfalhoz közelebbi, karbonátokban gazdag „marginal unit”-ok elérése. Ezek Briony Horgan és kollégáinak a szonda indulása előtt közölt tanulmánya szerint az egykori tóparton rakódhattak le, és talán a legígéretesebb helyszínt jelentik az eddig Marson vizsgáltak közül ősi életnyomok megőrzésére. Az eredetileg 5 felszállásra tervezett technikai demonstrátor, az Ingenuity már túlvan az 51. repülésén is – eddig 91 percet töltött a marsi légkörben, ami alatt 11,7 kilométert utazott. A napelemek által töltött, minden várakozást túlteljesítő drón az 51. repülése során még a Perseverance-szet is lefotózta:

A Mars titkainak megfejtéséhez a magon keresztül vezethet az út

Lehetséges, hogy a marsi éghajlat 3 milliárd évvel ezelőtti barátságtalanabbá válásának okait nem, vagy nem kizárólag a felszínen fogjuk megtalálni. A NASA tavaly decemberben, a napelemeire rakódó por miatt elhallgatott InSight leszállóegysége több mint ezer marsrengést figyelt meg négyéves karrierje során, hogy feltárja a bolygó belső szerkezetét és összetételét. Ezek között volt két rekorderősségű rengés is, amit jókora krátereket ütő becsapódások váltottak ki.

A szondáig több ezer kilométert utazó rengések a Mars magján is áthaladtak. Annak meghatározásával, hogy a rengéshullámok mennyi idő alatt tették meg az utat, a kutatók közvetlenül tudtak következtetni a mag tulajdonságaira, ami az InSight egyik fő célkitűzése volt. A PNAS folyóiratban április végén publikált tanulmány szerint a bolygó túlnyomórészt folyékony vasból álló magjának 20-22 százalékát olyan könnyebb elemek alkotják, mint a kén, az oxigén, a szén, vagy a hidrogén.

Kereszturi szerint az eredmény a modellek pontosításában segít, de várni kell még 1-2 évet, mert egyelőre nem tiszta, hogy a fejlődést leíró többi megközelítést ez miként befolyásolja, és hogy egy konkrét modellnél ez a kisebb sűrűségű mag mit okoz. A bolygókutató úgy véli, ez végső soron az egykori ősanyag és annak későbbi átalakulásról szerzett tudásunkat gyarapíthatja. Annyit szerinte már lehet sejteni, hogy a földihez hasonló alsó köpenye nincs a Marsnak, ezért nagy nyomású ásványokból kevesebb lehet a belsejében. Ez pedig azt jelentheti, hogy a bolygó egy kicsit gyorsabban hűlt ki, ami még jobban csökkenti a Mars későbbi aktivitásának mértékét, „de segíti, hogy a korai időszak minél aktívabb legyen, sok vulkánkitöréssel”.

Ezek a vulkánkitörések üvegházhatású gázokat, köztük vízgőzt és szén-dioxidot juttathattak a légkörbe, ami segíthet megmagyarázni, miért tette lehetővé a bolygó éghajlata egykor a nagy mennyiségű folyékony víz jelenlétét a felszínen. Bár az InSight által gyűjtött mérések elemzése még évekig eltart, a kutatók azt remélik, hogy a jövőben egy, több különböző helyen mérő leszállóegységekből álló rendszer még jobb képet ad majd a Mars belső szerkezetéről és összetételéről.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: