In den drei Jahren seit der Landung des NASA-Rover Perseverance auf dem Mars hat das NASA-Wissenschaftsteam die tägliche Aufgabe, den Roten Planeten zu untersuchen, fast banal erscheinen lassen.
Der Rover und sein Helikopter-Kumpel Ingenuity haben atemberaubende Bilder vom Mars aufgenommen und 23 einzigartige Gesteinskernproben entlang einer 17 Meilen langen Strecke eines alten Flussdeltas gesammelt.
Ein Mitglied des Wissenschaftsteams, Andy Czaja, außerordentlicher Professor an der University of Cincinnati, sagte, er müsse sich manchmal daran erinnern, dass das Projekt alles andere als gewöhnlich sei.
„Das ist so cool. Ich erkunde einen anderen Planeten“, sagte er. Czaja unterrichtet in der Abteilung für Geowissenschaften am College of Arts and Sciences der UC. Er ist Paläobiologe und Astrobiologe und unterstützt die NASA dabei, mit drei seiner UC-Absolventen, Andrea Corpolongo, Brianna Orrill und Sam Hall, mithilfe eines Rovers nach Beweisen für antikes Leben auf dem Mars zu suchen.
Drei Jahre nach Beginn der Mission habe sich der Rover wie ein Champion geschlagen, sagte er.
„Perseverance hat sich hervorgetan. Es war fantastisch. Es verfügt über eine äußerst leistungsfähige Instrumentierung für geologische Arbeiten. Mit seinen Zoomobjektivkameras ist es in der Lage, entfernte Objekte zu erkunden und kann mit unglaublicher Auflösung auf winzige Objekte fokussieren“, sagte Czaja.
Auf dem Weg dorthin hat die Mission eine Reihe von Neuheiten verzeichnet: den ersten Motorflug, die ersten aufgezeichneten Geräusche des Mars, die längste autonome Fahrt (fast eine halbe Meile) und neue Entdeckungen über die Geologie, Atmosphäre und das Klima des Planeten.
Czaja war Teil des NASA-Teams, das entschied, wo auf dem Mars der Rover landen sollte. Und er blieb Mitglied des Wissenschaftsteams, das seine täglichen Daten und Entdeckungen durchforstete, um zu entscheiden, was der Rover als nächstes tun sollte.
Zu den neuen Entdeckungen gehörte der Fund primären magmatischen Gesteins im Jezero-Krater. Diese Gesteine sind das ausgehärtete Ergebnis von flüssigem Magma. Sie bieten Wissenschaftlern vielversprechende Hinweise zur Bestimmung des bekannten Alters des Planeten.
Wissenschaftler vermuten, dass es auf dem Mars einst langlebige Flüsse, Seen und Bäche gab. Heutzutage befindet sich Wasser auf dem Mars im Eis an den Polen und ist unter der Marsoberfläche eingeschlossen.
Czaja und sein Schüler Corpolongo waren Co-Hauptautoren einer Arbeit veröffentlicht in der Zeitschrift für geophysikalische Forschung, Planeten Dies ergab, dass der Mars möglicherweise auch über hydrothermale Systeme verfügte, die auf dem hydratisierten Magnesiumsulfat basierten, das der Rover im Vulkangestein identifiziert hatte.
„Wenn diese Gesteine abkühlen und zerbrechen, werden sie zu einer lebenswerten Umgebung“, sagte Czaja.
Corpolongo auch leitete eine ähnliche Forschungsarbeit In derselben von Czaja mitverfassten Zeitschrift werden die Ergebnisse der Probenanalyse des Rovers mit dem SHERLOC-Raman- und Fluoreszenzinstrument für tiefes Ultraviolett detailliert beschrieben. Beide Papiere enthielten Beiträge von Dutzenden ihrer NASA-Forscherkollegen zu dem Projekt.
Vom Rover gesammelte Proben könnten endlich die Frage beantworten, ob wir allein im Universum sind.
„Wir haben noch keine eindeutigen Beweise für Leben in diesen Ablagerungen gefunden. Wenn aber fossile Mikroorganismen in den Gesteinen gefangen wären, wären sie zu klein, um sie mit dem Rover zu sehen“, sagte Czaja.
Czaja ist zuversichtlich, dass die Finanzierung der erwarteten Mars-Sample-Return-Mission genehmigt wird, um die hermetisch verschlossenen Titanröhren zu bergen, die Wissenschaftler drei Jahre lang mit interessanten Gesteinskernen gefüllt haben.
„Diese hydratisierten Mineralien binden Wasser in sich und zeichnen die Geschichte auf, wie und wann sie entstanden sind“, heißt es in der Studie. „Die Rückführung von Proben dieser Mineralien zur Erde würde es Forschern ermöglichen, die Geschichte des Wassers und des Klimas des Mars und möglicherweise Beweise für antikes Leben mit möglichst empfindlichen Instrumenten zu erforschen.“
Aber das war erst der Anfang. Perseverance begann seine gezielte Erkundung vom Kraterboden bis zur Vorderseite des Deltas, das von einem alten Fluss oder Entwässerungskanal gebildet wurde, wo es auf Sedimentgestein stieß, das oft eingeschlossene Mineralien enthielt, und eine weitere Möglichkeit für Beweise für antikes Leben bot.
Und letztes Jahr erreichte der Rover den Kraterrand in einem ehemals riesigen See, wo er Vorkommen von Magnesiumcarbonat erkundet, das sich geologisch oder biologisch aus Bakterien bilden kann.
Czaja sagte, die Entscheidung, Perseverance zum Jezero-Krater zu schicken, scheine sich auszuzahlen.
„Absolut. Wir hätten an andere Orte gehen können, die vielleicht genauso gut gewesen wären“, sagte er. „Sie werden es nicht wissen, bis Sie sie alle erkundet haben. Aber Jezero wurde aus gutem Grund ausgewählt, und das war völlig gerechtfertigt.“
Die Flugtage des Hubschraubers Ingenuity scheinen vorbei zu sein, nachdem er im Januar nach der Landung auf seinem 72. Flug einen Rotorschaden erlitt. Aber Perseverance ist immer noch stark. Es stehen noch 15 Probenröhrchen zur Verfügung, um weitere interessante geologische Proben zu erfassen.
Als nächstes wird der Rover den Jezero-Krater verlassen, um die weitere Umgebung zu erkunden. Czaja sagte, sie würden wahrscheinlich Gesteine finden, die 4 Milliarden Jahre oder älter seien. Und der Mars könnte Stromatolithen oder Gesteine beherbergen, die Hinweise auf alte, geschichtete Bakterienmatten enthalten, die mit bloßem Auge sichtbar sind. Auf der Erde kommen diese Gesteine manchmal in extremen Umgebungen wie Geysirbecken vor.
Der Entdeckungshorizont erweitert sich täglich vor dem Wissenschaftsteam.
„Ich hoffe, dass Perseverance unseren Appetit auf weitere Marserkundungen geweckt hat“, sagte Czaja. „Und das Zurückbringen von Proben wird es uns ermöglichen, den Mars zu untersuchen und in den kommenden Jahren mit Instrumenten nach Beweisen für antikes Leben zu suchen, die noch nicht einmal erfunden wurden.“
Mehr Informationen:
Sandra Siljeström et al., Hinweise auf eine sulfatreiche Flüssigkeitsveränderung im Jezero-Kraterboden, Mars, Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Planeten (2024). DOI: 10.1029/2023JE007989
Andrea Corpolongo et al, SHERLOC Raman Mineral Class Detections of the Mars 2020 Crater Floor Campaign, Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Planeten (2023). DOI: 10.1029/2022JE007455