NASAŁazik Perseverance odkrył intrygującą skałę Marszwany wodospadem Cheyava, wykazujący potencjalne oznaki starożytnego życia ze względu na unikalne sygnatury chemiczne i cechy strukturalne.
Odkrycie to, poparte obecnością związków organicznych i wyraźnymi wzorami kolorystycznymi sugerującymi aktywność drobnoustrojów, stanowi motywację do ciągłych badań mających na celu określenie możliwości zamieszkania na Marsie.
Odkrycie skały przy wodospadzie Cheyava
Wypełniona żyłami skała przyciąga uwagę zespołu naukowego łazika Perseverance należącego do NASA. Nazywana przez zespół „Wodospadem Cheyava” skała w kształcie grotu strzały zawiera fascynujące cechy, które mogą pomóc w ustaleniu, czy w odległej przeszłości na Marsie istniało mikroskopijne życie.
Analiza przeprowadzona przez instrumenty znajdujące się na pokładzie łazika wskazuje, że skała posiada cechy, które pasują do definicji możliwego wskaźnika starożytnego życia. Skała wykazuje sygnatury chemiczne i struktury, które prawdopodobnie mogły powstać przez życie miliardy lat temu, gdy obszar badany przez łazik zawierał bieżącą wodę. Zespół naukowy rozważa inne wyjaśnienia zaobserwowanych cech, a przyszłe badania będą konieczne w celu ustalenia, czy starożytne życie jest właściwym wyjaśnieniem.
Strategia pobierania próbek i eksploracji
Skała — należąca do łazika 22. próbka rdzenia skalnego — zebrano 21 lipca, gdy łazik badał północny kraniec Neretva Vallis, starożytnej doliny rzecznej o szerokości ćwierć mili (400 metrów), która dawno temu została wyrzeźbiona przez wodę wpadającą do krateru Jezero.
„Zaprojektowaliśmy trasę misji Perseverance, aby mieć pewność, że prowadzi ona do obszarów z potencjałem znalezienia interesujących próbek naukowych” – powiedziała Nicola Fox, zastępca administratora w Dyrekcji Misji Naukowych w siedzibie NASA w Waszyngtonie. „Ta podróż przez koryto rzeki Neretva Vallis opłaciła się, ponieważ znaleźliśmy coś, czego nigdy wcześniej nie widzieliśmy, a co da naszym naukowcom tak wiele do zbadania”.
Wielokrotne skanowanie wodospadu Cheyava wykonane za pomocą instrumentu SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescents for Organics & Chemicals) łazika wskazuje, że zawiera on związki organiczne. Chociaż takie cząsteczki oparte na węglu są uważane za elementy składowe życia, mogą one również powstawać w procesach niebiologicznych.
„Wodospad Cheyava to najbardziej zagadkowa, złożona i potencjalnie najważniejsza skała zbadana dotychczas w ramach projektu Perseverance” – powiedział Ken Farley, naukowiec projektu Perseverance w Caltech w Pasadenie. „Z jednej strony mamy pierwsze przekonujące wykrycie materiału organicznego, charakterystyczne kolorowe plamy wskazujące na reakcje chemiczne, które mikroorganizmy mogą wykorzystać jako źródło energii, oraz wyraźny dowód na to, że woda – niezbędna do życia – kiedyś przeszła przez skałę. Z drugiej strony nie byliśmy w stanie dokładnie określić, w jaki sposób powstała skała i w jakim stopniu pobliskie skały mogły podgrzać wodospad Cheyava i przyczyniły się do powstania tych zjawisk”.
Inne szczegóły dotyczące skały, która ma wymiary 1 metr na 0,6 metra i została nazwana na cześć wodospadu Wielkiego Kanionu, również zaintrygowały zespół.
Jak skały zdobywają swoje miejsca
W poszukiwaniu oznak pradawnego życia drobnoustrojów misja Perseverance skupiła się na skałach, które mogły powstać lub zmodyfikować dawno temu w wyniku obecności wody. Dlatego zespół skupił się na wodospadach Cheyava.
„To jest kluczowy rodzaj obserwacji, do którego stworzono SHERLOC – poszukiwanie materii organicznej, ponieważ jest ona istotnym elementem poszukiwań przeszłego życia” – powiedział główny badacz SHERLOC, Kevin Hand z Jet Propulsion Laboratory NASA w południowej Kalifornii, które zarządza misja.
Wzdłuż skały biegną duże białe żyły siarczanu wapnia. Pomiędzy tymi żyłkami znajdują się pasma materiału, którego czerwonawy kolor sugeruje obecność hematytu, jednego z minerałów, które nadają Marsowi charakterystyczny rdzawy odcień.
Niezwykłe wzory minerałów i ich implikacje
Kiedy Perseverance przyjrzało się bliżej tym czerwonym obszarom, odkryło dziesiątki białawych plam o nieregularnym kształcie, wielkości milimetrów, z których każda była otoczona czarnym materiałem, przypominającym plamy lamparta. Instrument PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) firmy Perseverance ustalił, że te czarne aureole zawierają zarówno żelazo, jak i fosforany.
„Te plamy są wielką niespodzianką” – powiedział David Flannery, astrobiolog i członek zespołu naukowego Perseverance z Queensland University of Technology w Australii. „Na Ziemi tego typu cechy skał są często kojarzone ze skamieniałymi zapisami drobnoustrojów żyjących pod powierzchnią”.
Plamy tego typu na osadowych skałach lądowych mogą wystąpić, gdy reakcje chemiczne z udziałem hematytu zmieniają skałę z czerwonej na białą. Reakcje te mogą również uwalniać żelazo i fosforany, prawdopodobnie powodując powstawanie czarnych aureoli. Reakcje tego typu mogą być źródłem energii dla drobnoustrojów, co wyjaśnia związek między takimi cechami a drobnoustrojami żyjącymi w środowisku lądowym.
W jednym ze scenariuszy rozważanym przez zespół naukowy Perseverance wodospad Cheyava początkowo osadzał się w postaci błota z domieszką związków organicznych, które ostatecznie zostały scementowane w skale. Później drugi epizod przepływu płynu przedostał się przez szczeliny w skale, umożliwiając osadzanie się minerałów, które utworzyły widoczne dziś duże, białe żyły siarczanu wapnia, powodując plamy.
Łazik NASA Perseverance dokonał bardzo fascynujących obserwacji marsjańskiej skały, które po dalszych badaniach mogą udowodnić, że w odległej przeszłości na Marsie istniało życie – ale w jaki sposób możemy to ustalić na podstawie skały i co musimy zrobić, aby to potwierdzić To? Morgan Cable, naukowiec z zespołu Perseverance, przygląda się bliżej. Źródło: NASA/JPL-Caltech
Kolejny element układanki
Chociaż zarówno materia organiczna, jak i plamki lamparta cieszą się dużym zainteresowaniem, nie są to jedyne aspekty skały wodospadu Cheyava, które wprawiają zespół naukowy w zakłopotanie. Byli zaskoczeni, gdy odkryli, że żyły te są wypełnione milimetrowymi kryształami oliwinu, minerału powstającego z magmy. Oliwin może być powiązany ze skałami, które powstały w dalszej części doliny rzeki i które mogły powstać w wyniku krystalizacji magmy.
Jeśli tak, zespół ma inne pytanie, na które musi odpowiedzieć: czy oliwin i siarczan mogły zostać wprowadzone do skały w temperaturach niemożliwych do zamieszkania, powodując abiotyczną reakcję chemiczną, w wyniku której powstały plamy lamparta?
„Oświetliliśmy tę skałę laserami i promieniami rentgenowskimi i obrazowaliśmy ją dosłownie dzień i noc, pod niemal każdym możliwym kątem” – powiedział Farley. „Z naukowego punktu widzenia wytrwałość nie ma nic więcej do zaoferowania. Aby w pełni zrozumieć, co naprawdę wydarzyło się w marsjańskiej dolinie rzeki w kraterze Jezero miliardy lat temu, chcielibyśmy sprowadzić próbkę z wodospadu Cheyava z powrotem na Ziemię, aby można było ją zbadać za pomocą potężnych instrumentów dostępnych w laboratoriach”.
Przegląd misji
Łazik NASA Perseverance, będący kamieniem węgielnym misji Mars 2020, ma za zadanie przeprowadzić przełomowe badania skupione przede wszystkim na astrobiologii. Jego podstawową misją jest poszukiwanie śladów pradawnego życia drobnoustrojów, torując drogę przyszłym misjaom załogowym poprzez dokładne scharakteryzowanie geologii i klimatu Marsa. Ten wyrafinowany łazik jest pierwszym tego rodzaju łazikiem zaprojektowanym nie tylko do badania cech powierzchni Marsa, ale także do zbierania i przechowywania próbek skał i regolitu. Próbki te mają zostać odzyskane i sprowadzone na Ziemię w ramach programu zwrotu próbek Marsa prowadzonego przez NASA we współpracy z Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) do kompleksowej analizy.
Ta ambitna misja stanowi integralną część szerszej strategii NASA dotyczącej eksploracji Księżyca na Marsa, która obejmuje także misje Artemis na Księżyc. Te misje księżycowe służą jako krok przygotowawczy w kierunku ostatecznego celu, jakim jest eksploracja Marsa przez człowieka. Sam łazik Perseverance jest zarządzany przez należące do NASA Jet Propulsion Laboratory, obsługiwane przez firmę Caltech, co zapewnia najwyższy poziom nadzoru i realizacji jego operacji na powierzchni Marsa. To strategiczne podejście ma na celu nie tylko odkrycie tajemnic życia i historii Marsa, ale także położenie podwalin pod kolejny gigantyczny skok w eksploracji kosmosu przez człowieka.
