Nya data som samlats in av Mars Curiosity rover indikerar en potentiell historia av hydrotermisk aktivitet vid Gale Crater på den röda planeten, bredda variationen av beboeliga förhållanden som en gång fanns där, forskare rapporterar i en ny studie.

Forskare fann att koncentrationerna av grundämnena zink och germanium var 10 till 100 gånger högre i sedimentära bergarter i Gale Crater jämfört med den typiska Mars-skorpan.

Zink och germanium tenderar att anrikas tillsammans i högtemperaturvätskor och förekommer ofta tillsammans på jorden i hydrotermiska avlagringar som innehåller svavel. De förhöjda koncentrationerna av zink och germanium i Gale Crater kan potentiellt förklaras av hydrotermisk aktivitet som inträffade i regionen, enligt Jeff Berger, en geolog vid University of Guelph, i Ontario, Kanada och huvudförfattare till den nya studien publicerad i Journal of Geophysical Research :Planeter, en tidskrift från American Geophysical Union.

Extrema termiska miljöer på jorden är hem för en mångfald av mikrobiellt liv anpassat till dessa förhållanden, och dessa organismer kan ha varit några av de första att utvecklas på jorden.

Bevis på möjlig hydrotermisk aktivitet har hittats av andra Mars-rovers på andra platser på den röda planeten och i meteoritprover från Mars. Forskare har använt datorsimuleringar, laboratorieexperiment och undersökning av hydrotermiska platser på jorden för att försöka förstå potentiell tidigare hydrotermisk aktivitet på Mars.

Nu med potentiella bevis för hydrotermiska förhållanden som en gång fanns inuti eller nära Gale Crater, Curiositys uppdrag tar ytterligare ett steg mot att avgöra om det fanns gynnsamma miljöförhållanden för mikrobiellt liv på Mars, enligt studiens författare. Hydrotermiska avlagringar är mer benägna att bevara bevis på mikrobiellt liv eller dess prekursorer, enligt Berger.

"Du har värme- och kemiska gradienter ... förhållanden som är gynnsamma för uppkomsten och uthållighetslivet, sa Berger.

De nya mätningarna kommer från Alpha Particle X-Ray Spectrometer (APXS) på Curiosity rover, som utforskar Mount Sharp i Gale Crater, roverns landningsplats.

Gale Crater bildades för 3,5 till 3,8 miljarder år sedan från ett meteornedslag tidigt i Mars historia. Under en period av flera hundra miljoner år efter nedslaget, kratern fylldes i med 1 till 2 kilometer (0,6 till 1,25 miles) sediment från dess kant. Tidigare forskning har visat bevis på att denna process att fylla Gale Crater med sediment var förknippad med en sjö och vattendrag som förmodligen existerade intermittent i tusentals till miljoner år.

Stenrekordet vid Gale-kratern är grundläggande för att avgöra om Mars hade miljöförhållanden som var gynnsamma för mikrobiellt liv, enligt NASA. Den nya forskningen belyser vad som kan ha hänt före och efter bildandet av sjön, enligt Ashwin Vasavada, Curiosity mission projektforskare vid NASA Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, som inte var en del av den nya studien.

I den nya studien, forskare använde data från Mars Science Laboratory APXS monterad på Curiositys robotarm för att mäta 16 större, mindre och spårämnen i klipporna vid Gale Crater, inklusive zink, förutom instrumentet kemi och mineralogi i roverns kropp, som analyserar prover från sin borr och skopa.

Vid koncentrationer som har uppskattats för den genomsnittliga Marsskorpan, germanium är under detektionsgränsen för APXS-instrumentet och forskarna förväntade sig inte att se det. Så när data analyserades för element utöver de 16 huvudelementen, forskarna blev förvånade över att hitta germanium, som zink, är i koncentrationer upp till 100 gånger högre än i den genomsnittliga Mars-meteoriten, och till och med 300 gånger högre i en ven, sa Berger. Den nya studien är den första som inkluderar APXS-mätningar av germanium under roverns första 1, 360 sols, enligt studiens författare. En sol är en Mars dag, som är 24 timmar och 39 minuter lång.

Germanium tenderar att följa kisel i klipporna på Mars, i ett förutsägbart förhållande mellan germanium och kisel. Den nya studien fann germanium i bergarter från mars som inte var i sitt typiska förhållande till kisel och visade inte standardförhållandet germanium-kisel.

Närvaron av zink och germanium samlade i så höga koncentrationer pekar på potentialen för hydrotermisk aktivitet, enligt studiens författare. Dessa grundämnen har en affinitet för varandra i mineraler som stelnar ur högtemperaturvätskor och ofta förekommer tillsammans på jorden i hydrotermiska avlagringar som innehåller svavel.

Om målområdet på Mars hade tillräckligt med vatten när Gale Crater bildades av ett meteornedslag, energin från stöten kunde ha värmt upp skorpan och fått vätskorna att cirkulera i ett hydrotermiskt system, som kunde ha koncentrerat zink och germanium, enligt Berger. Elementen kan också ha koncentrerats av vulkanisk aktivitet och slagaktivitet som inträffade innan Gale Crater bildades. Dessa anrikade sediment kunde sedan ha burits med vatten, vind, och gravitationen till Gale Crater, han sa.

Den potentiella närvaron av hydrotermiska system under Mars urgamla historia bidrar till en "hel mängd förhållanden som alla kan falla under paraplyet att vara beboeliga, " sa Vasavada.

Den här historien återpubliceras med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av jord- och rymdvetenskapsbloggar, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.