• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Vad geologer ser när de tittar på Perseverances landningsplats

    En topografisk bild av Jezero och dess omgivning från den högupplösta stereoskopiska kameran. Att notera är upptagningsområdet för Neretva Vallis och Sava Vallis, de två floder som rann ut i Jezero. Kredit:ESA/DLR/FU Berlin, BY-SA 3.0 IGO

    Geologer älskar fältarbete. De älskar att få sina specialiserade hammare och mejslar i sömmar i berget, avslöjar oförvittrade ytor och retar upp stenens hemligheter. Mars skulle vara den ultimata studieresan för många av dem, men tyvärr, det är inte möjligt.

    Istället, vi har skickat Perseverance-rovern på studieresan. Men om en geolog var med på resan, hur skulle det se ut för dem?

    Geologer säger att det inte finns någon ersättning för fältarbete. Jezero Crater är där Perseverance åker på sin studieresa, och lyckligtvis, kratern har undersökts på olika sätt av olika satelliter. För en geologs ögon, kratern är en bonanza.

    NASA valde Jezero Crater för Perseverances uppdrag delvis på grund av dess geologi. Även om geologi främst handlar om den fysiska strukturen hos en planet, det är en växande del av att förstå hur en planet kunde ha försörjt liv. Biologi är oupplösligt sammanflätad med geologi. Med sin samling av sediment och sin gamla strandlinje, Jezero-kratern är ett främsta mål för modern planetgeologi.

    Jezero Crater var en sjö en gång i sitt förflutna, möjligen två gånger, enligt viss forskning. Forskare som studerar Jezero säger att sjön troligen bildades när det fanns en period av kontinuerlig ytavrinning. Två inkommande vattendrag matade sjön, och brädden ristade en kanal ur sjön.

    Perseverance-rovern är på marken i Jezero-kratern. Utloppsravinen som ristats av översvämning är synlig på den övre högra sidan av kratern. Forntida floder ristade inloppen på vänster sida av kratern. Kredit:NASA/Tim Goudge

    Bilden ovan visar Jezero-kratern i höjddetaljer. Uthållighet landade nära den västra sidan av kratern, nära det väl synliga floddeltat. Det flodsedimentet innehåller gamla leror, som är särskilt bra på att fånga och bevara organiskt material. Om en riktig levande geolog var med på resan med Perseverance, de skulle sannolikt gå rakt mot de där lerorna.

    NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter har studerat Jezero-kratern. Ett av dess instrument är en avbildningsspektrometer som heter Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM). Det är särskilt bra på att identifiera leror. Bilden nedan visar några av lerorna i Jezero.

    Flodsedimentet är staplat så högt att dess kant är som en klippa. Uthållighet kommer att korsa längs botten av klippan innan den arbetar sig upp och över deltat, förhoppningsvis att ta sig till den gamla strandlinjen. Sedan, beroende på uppdragets längd, Rovern skulle bestiga Jezeros 610 meter (2000 fot) kraterkant och utforska några av slätterna som omger kratern. Perseverances främsta uppdragslängd är ungefär ett Mars-år (ungefär två jordår) och NASA tror att den skulle kunna genomföra ungefär hälften av denna travers under den tiden.

    Medan en geolog – eller egentligen vilken annan vetenskapsman eller vetenskapsinriktad person som helst – skulle vara orolig över de hemligheter som Jezero Crater har, det skulle bara vara en början. Om allt går bra och uthållighet lämnar kratern för höglandet, vår fiktiva geolog skulle leva med förundran över den geologiska rikedomen i regionen som omger kratern.

    Den här bilden av Jezero Crater på Mars kommer från CRISM-instrumentet på MRO. CRISM är en bildspektrometer byggd för att upptäcka leror på Mars. På den här bilden, lerorna ser gröna ut. Kredit:NASA/JPL-Caltech/ASU

    DLR (German Aerospace Center) driver en speciell kamera på ESA:s Mars Express Orbiter. Den kallas för högupplöst stereoskopisk kamera (HRSC). HRSC är en kraftfull enhet som har till uppgift att avbilda och studera Mars yta. Bland dess uppgifter är karakteriseringen av planetens geologiska utveckling. En del av sitt jobb är att skapa högupplösta digitala terrängmodeller (DTM) av Mars, inklusive regionen kring Jezero.

    DLR släppte nyligen två bilder av Jezero Crater och det omgivande området, belyser en del av det geologiska sammanhanget och topografin. Bilderna hjälper till att förklara områdets geologiska mångfald och varför det valdes som Perseverances målområde.

    Som bilderna visar, Jezero-kratern ligger på gränsen mellan olika geologiska områden av olika åldrar. Höglandet Terra Sabaea innehåller stenar från Mars paleozoikum (Noachian:4,1–3,7 miljarder år sedan). Isidis nedslagsbassäng är från samma tid. Isidis Planitia-slätten är mycket yngre, går tillbaka till Hesperian (3,7–3,0 miljarder år sedan) och Martian Modern (Amazonas 3,0 miljarder år till idag). Resultatet är att stenar och andra avlagringar runt Jezero-kratern kommer från var och en av Mars tre geologiska epoker. Till en geolog, detta är en stor stenig bonanza.

    Den närliggande Syrtis Major är en vulkanisk provins vars lavaflöden också dateras till Hesperian. Nili Fossae-regionen är ett trågsystem som bildades av stötarna från Isidis-nedslaget. Detta är en geologs drömresa. Om Perseverance kan slutföra sitt primära uppdrag, den kommer att utforska några av regionerna utanför Jezero-kratern.

    Den här bilden visar med en grön prick där NASA:s Perseverance-rover landade i Jezero Crater på Mars den 18 februari, 2021. Basbilden togs av HiRISE-kameran ombord på NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Tillsammans med Mars Express Orbiter, MRO har avbildat Jezero i detalj. Kredit:NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

    Av särskilt intresse är agglomerat skräp som kallas megabreccia som bildades under Isidis-nedslaget. De ligger väster om Jezero i Noachian berggrund, magmatisk berggrund, och lavaflöden från Syrtis Major. Megabreccia kan vara mycket stora, upp till en kilometer tvärs över, och kan hålla värdefulla ledtrådar till Mars tidiga historia.

    Även om Perseverance kan fungera som en slags fältgeolog på vissa sätt, det har sina begränsningar. Dess borr kan bara nå grunda djup. Allt liv som fanns på Mars går troligen tillbaka till mellan 3,7 miljarder till 3,4 miljarder år sedan, vilket också var när livet dök upp på jorden. Alla ytliga bevis på mikroskopiskt liv förstördes förmodligen av UV-strålning, även om en del kan bevaras i sedimenten och lerorna.

    Uthållighet kommer att samla sina prover, och förhoppningsvis, ett framtida uppdrag kommer att återföra dem till jorden för djupare och mer grundliga studier. Det är i linje med hur geologer arbetar, för. Fältprover utsätts för rigorösa studier i laboratorier.

    Uthållighet kommer att lära oss mycket om Mars geologiska historia och hur liv kan ha funnits där. Nu när det är säkert på Mars yta, dess uppdrag är nästan redan en framgång. Men det är inte den enda rover som åker på en studieresa till Mars på 2020-talet.

    • Ytterligare en bild från HRSC. Terra Sabea är cirka 4,1–3,7 miljarder år gammal, och Isidis nedslagsbassäng är från samma tidsperiod, för cirka 3,9 miljarder år sedan. Syrtis Major är cirka 3,7 till 3 miljarder år gammal, och Isidis Planitia är yngre, bildades för cirka 3 miljarder år sedan in i modern tid. Så Perseverance har en möjlighet att titta på stenar från hela Mars geologiska historia. Kredit:ESA/DLR/FU Berlin, BY-SA 3.0 IGO

    • En konstnärs illustration av ExoMars/Rosalind Franklin rover på Mars. Kredit:ESA/ATG medialab

    ESA:s Rosalind Franklin Rover åker på sin egen resa till Mars. Den kommer att landa i Oxia Planum, en region som har en stor exponering av lerbärande sten. Det är också en mycket geologiskt varierad region. Rosalind Franklin kommer att kunna ta djupare prover än Perseverance kan, ner till två meter.

    Men vi går före oss själva.

    En dag, en verklig mänsklig geolog kan mycket väl sätta sin fot på Mars. Kanske flera. Men tills dess måste våra rovergeologer göra det åt oss.

    Om tidigare uppdrag är någon indikation, Uthållighet kommer att vara långt bortom dess primära uppdrag. NASA:s MSL Curiosity landade på Mars i augusti 2012 och pågår fortfarande, till stor del tack vare dess Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (RTG). Uthållighet har samma typ av energikälla, så uteslutande för missöden, det är rimligt att hoppas att rovern tar sig ut ur Jezero-kratern och in i de omgivande områdena, titta på och ta prov på stenar från hela Mars geologiska historia.

    Om det händer, det kommer inte bara att vara vår imaginära geolog som är på en studieresa för livet. Förmodligen kommer varje geolog på jorden att leva ställföreträdande genom den resan.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com