Brown University forskare har publicerat den mest detaljerade geologiska historien hittills för en region på Mars känd som Northeast Syrtis Major, en plats högt på NASA:s lista över potentiella landningsplatser för nästa Mars -rover som ska lanseras 2020.

Regionen är hem för en slående mineralmångfald, inklusive fyndigheter som indikerar en mängd olika tidigare miljöer som kunde ha varit värd för livet. Med hjälp av de högsta upplösta bilderna tillgängliga från NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter, studien kartlägger omfattningen av dessa viktiga mineralfyndigheter över ytan och placerar dem i regionens större geologiska sammanhang.

"När vi tittar på det här i hög upplösning, vi kan se komplicerade geomorfa mönster och en mångfald av mineraler på ytan som jag tror är olik allt vi någonsin sett på Mars, sa Mike Bramble, en Ph.D. student på Brown som ledde studien, som publiceras i tidskriften Ikaros . "Inom några kilometer, det finns ett enormt spektrum av saker du kan se och de förändras väldigt snabbt."

Om NASA slutligen bestämmer sig för att landa på Northeast Syrtis, arbetet skulle hjälpa till att tillhandahålla en färdplan för roverns resa.

"Detta är ett grundläggande papper för att betrakta denna del av planeten som en potentiell landningsplats för Mars2020 -rovern, sa Jack Mustard, en professor vid Browns Department of Earth, Miljö- och planetvetenskaper och en medförfattare på uppsatsen. "Detta representerar en exceptionell mängd arbete från Mikes sida, att verkligen gå in på de viktigaste morfologiska och spektroskopiska datamängderna vi behöver för att förstå vad denna region kan berätta om Mars historia om vi utforskar den med en rover."

Tidigare beboeliga miljöer

Northeast Syrtis sitter mellan två gigantiska Mars-landformer - en nedslagskrater 2, 000 kilometer i diameter kallas Isidis Basin, och en stor vulkan som heter Syrtis Major. Nedslagsbassängen bildades för cirka 3,96 miljarder år sedan, medan lavaflödet från vulkanen kom senare, för cirka 3,7 miljarder år sedan. Nordöstra Syrtis bevarar den geologiska aktivitet som inträffade under de 250 miljoner åren mellan dessa två händelser. Miljarder år av erosion, mestadels från vindar som ylar över regionen till Isidis lågland, har avslöjat den historien på ytan.

Inom Northeast Syrtis finns mineralsignaturerna för fyra distinkta typer av vattenhaltiga och potentiellt beboeliga tidigare miljöer. Dessa mineraler hade upptäckts av tidigare forskning, men den nya kartan visar i detalj hur de är fördelade inom regionens större geologiska sammanhang. Det hjälper till att begränsa de mekanismer som kan ha format dem, och visar när de bildades i förhållande till varandra.

Det lägsta och äldsta skiktet som exponeras vid Northeast Syrtis har den typ av lermineral som bildas när stenar interagerar med vatten som har ett ganska neutralt pH. Nästa i sekvensen är stenar som innehåller kaolinit, ett mineral som bildas av vatten som sipprar genom jorden. Nästa lager upp innehåller fläckar där mineralet olivin har förändrats till karbonat - en vattenhaltig reaktion som, på jorden, är känt för att tillhandahålla kemisk energi för bakteriekolonier. De övre lagren innehåller sulfatmineraler, ytterligare ett tecken på en vattnig, potentiellt livsuppehållande miljö.

Att förstå den relativa timingen för dessa miljöer är avgörande, Senap säger. De inträffade runt övergången mellan Noachian och Hesperian epoker - en tid av djupgående miljöförändringar på Mars.

"Vi vet att dessa miljöer funnits nära denna stora pivotpunkt i Mars historia, och när vi kartlägger deras sammanhang vet vi vad som kom först, vad som kom härnäst och vad som kom sist, Senap sa. Så nu om vi kan åka dit med en rover, vi kan prova sten på vardera sidan av den svängpunkten, som kan hjälpa oss att förstå de förändringar som inträffade vid den tiden, och testa olika hypoteser om möjligheten till tidigare liv. "

Och att hitta tecken på tidigare liv är Mars2020 -roverns främsta uppdrag. NASA har hållit tre workshops där forskare diskuterade fördelarna med olika landningsmål för rovern. Senap och Bramble har lett avgiften för nordöstra Syrtis, som har hamnat nära toppen av listan vid varje verkstad. Förra februari, NASA meddelade att platsen är en av de tre sista som övervägs.

Mustard och Bramble hoppas att detta senaste arbete kan informera NASA:s beslut, och i slutändan hjälpa till att planera Mars2020-uppdraget.

"När vi riktar blicken mot nästa mål för in situ-utforskning på marsytan, "Forskarna drar slutsatsen, "ingen plats ger bättre tillgång till omfånget av geologiska processer som är aktiva på Mars än Northeast Syrtis Major."