Jezero Krateri Neden Mars'taki En Heyecan Verici Yer?

NASA'nın Perseverance gezgini bu hafta Mars'a indiğinde, akla gelebilecek en iddialı bilimsel çalışmalardan birine başlayacak: Yaşamın bir zamanlar yabancı bir dünyada evrimleştiğine dair kanıt aramak. Bilim adamları şu anda Mars'ta yaşayan hiçbir şeyin olmadığından oldukça eminler, ancak olabileceğini düşünüyorlar Gezegenin tarihinin bir noktasında – ve gezici, öğrenmek için Jezero Krateri adı verilen bir alanı ziyaret ediyor Daha.

Azim'in ne olduğunu duymuş olabilirsiniz. Antik yaşamın izlerini arıyoruz, hatta Jezero'ya doğru gittiğini duymuş olabilirsiniz çünkü bu aramada ana hedef orası.

Peki bilim insanları neden bu belirli yere gitmekle bu kadar ilgileniyorlar? Yaşamın milyonlarca ya da milyarlarca yıl önce yabancı bir gezegende nerede evrimleşmiş olabileceğini nasıl tahmin edersiniz? Jezero'yu bu kadar özel kılan ne?

Bunu öğrenmek için Mars jeolojisi uzmanı NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı'ndan Katie Stack Morgan ile konuştuk.

Yaşam arayışı sürüyor

Jezero Krateri'nin manşeti yakındaki delta yatağıdır. Milyonlarca yıl önce Mars'ın yüzeyinde bol miktarda sıvı su vardı ve manzara nehirler ve vadilerle noktalanmıştı. Bu, Jezero gibi kraterlerin suyla dolduğu ve bir nehirden kratere su aktığında Dünya'daki Mississippi Deltası'na benzer bir delta oluşturduğu anlamına geliyordu.

Deltalar yaşam belirtilerini aramak için inanılmaz hedeflerdir, çünkü hem rahat bir ortam sağlarlar hem de yaşamın ortaya çıkması için uygun bir ortam oluşturmaları ve organik maddeyi daha kolay bir şekilde yoğunlaştırabilmeleri nedeniyle tespit etmek.

Ancak, Mars keşfinin her alanında olduğu gibi, bu da deltaya benzeyen bir yapı bulup bunun içinde araştırma yapmak kadar basit değil. Bunun nedeni, artık bu kadar kuru olan bir gezegende suyun tarihini anlatmanın zor olmasıdır.

Bir zamanlar su olduğuna dair göstergelere baktığımızda "karşımıza çıkan soru şu: Bu su uzun süredir orada mıydı?" Stack Morgan açıkladı. Anladığımız şekliyle yaşamın ortaya çıkmasına yardımcı olacak koşulları yaratmak için en iyi koşullar, binlerce yıl veya daha uzun süre kalan sıcak, sığ su olacaktır. Hızla buharlaşan kısa bir su seli onu kesmez.

Stack Morgan bu durumu kendi eyaleti olan Kaliforniya'daki Ölüm Vadisi'ndeki bir konumla karşılaştırdı. Orası çoğunlukla kuru ama ara sıra yağmur yağıyor ve yağdığında su birkaç gün havuzlarda kalıyor ve buharlaşmadan önce alüvyon yelpazeleri adı verilen yapılar oluşturabiliyor.

Tüm su buharlaştıktan sonra, alüvyon yelpazesi birikintileri delta birikintilerine çok benziyor. Ancak yüzeydeki su dönemlerinin yaşamın ortaya çıkmasını destekleyemeyecek kadar kısa olmasıyla oluşurlar. İşte asıl soru şu: Mars'ta bu yelpaze şekillerini gördüğümüzde bunlar delta mı yoksa alüvyon yelpazesi mi?

Jezero'nun gizli silahının devreye girdiği yer burasıdır. Kraterin bir çıkış vadisi, krater dolduktan ve taştıktan sonra dışarı akan suyla oyulmuş derin bir kanyon var. Bu çıkış vadisinin varlığından dolayı araştırmacılar, bölgede az da olsa su olmadığından emin olabilirler. Jezero: Kraterin dolmasına ve fazla suyun uzun bir süre boyunca dışarı çıkmasına yetecek kadar su vardı.

Stack Morgan, "Jezero'yu bizim için bu kadar heyecan verici kılan da bu" dedi. "Çünkü delta olduğunu düşündüğümüz şeyin yanı sıra, orada bir göl olduğuna dair inkar edilemez kanıtlarımız da var, çünkü çıkış vadimiz var."

Bu çıkış vadisi özel bir nadirliktir. Mars'ta, Curiosity gezgininin keşfettiği Gale Krateri gibi delta gibi görünen pek çok başka krater var, ancak bunların çıkışları yok. Sonuç olarak araştırmacılar, gördükleri şeyin gerçekten suyun uzun süredir var olduğunun göstergesi olduğundan asla tam olarak emin olamazlar.

Buna karşılık Jezero'da araştırmacılar, kraterin suyla dolduğundan ve taştığından ve jeolojik açıdan önemli bir süre boyunca suyun bulunduğundan emin olabilirler. Stack Morgan, Perseverance için bir iniş noktası seçme görevine gelince, "Jezero'nun bitiş çizgisine gelmesine yardımcı olan şey bu ek kesinlik oldu" dedi.

Perseverance, yaşam belirtilerini aramaya başlamak için bu deltanın tam önüne inmeyi hedefliyor.

Kayalardaki işaretler

Perseverance, Mars'ta bir zamanlar yaşam olduğuna dair kanıt bulursa, bunun trilobit gibi karmaşık bir organizmanın tam bir fosili gibi görünmesi pek olası değil. Gezegendeki yaşam hiçbir zaman evriminde bu kadar ilerlememiş olabilir. Bunun yerine, yaşamın kanıtı büyük olasılıkla mikrobiyal mat adı verilen fosilleşmiş bir bakteri tabakası şeklini alacaktır.

Stack Morgan, "Mikroplar, mikroskobik boyuttan daha büyük işaretleri geride bırakma yeteneğine sahiptir" diye açıkladı. “Bu onların en güzel yanlarından biri.”

Dünya üzerinde, tortular arasındaki katmanlardaki kayalarda farklı şekiller oluşturan benzer fosilleşmiş mikrobiyal tabakalar bulduk. Bu şekillerin oluşabileceği organik olmayan başka yollar da var; dolayısıyla belirli bir şeklin özellikle yaşam tarafından mı oluşturulduğunu söylemek kolay değil. Ancak potansiyel matın üstündeki ve altındaki çeşitli katmanların kalınlığı ve bunların uyumlu olup olmadığı gibi ipuçlarına bakarak Jeologlar, fiziksel koşullardan ne beklendiğine bakarak bunların muhtemelen yaşam tarafından yaratılıp yaratılmadığı sonucunu çıkarabilirler. formlar.

"Eğer Perseverance ile farklı katmanlarda değişen organik maddelerden, silika veya demir gibi minerallerden oluşan, fosilleşmiş bir mikrobiyal mat için ikna edici bir aday bulsaydık, bulacağımız mineraller Mikropların yaşam süreçlerinde ve metabolizmalarında kullanmayı sevdiklerini biliyoruz ve bunun başka türlü beklenmeyecek şekilde değiştiğini gördük, o zaman mutlu olurum” dedi ve düzeltmeden önce şöyle konuştu: kendini. “Sadece mutluluk değil, bu yüzyılın yetersiz ifadesi olurdu! Mars'ta eski yaşamın bir işaretini bulduğumuzu hissederdim."

Bir karbonat gizemi

Perseverance'ın hayat avlayacağı tek yer delta değil. Perseverance'ın iniş noktasına yakın bir diğer özellik ise yörüngeden tespit edilen karbonat mineralleri yatakları. Bu tuzlar atmosferdeki karbondioksit ile yüzeydeki suyun reaksiyona girmesiyle oluşur.

Stack Morgan, "Dünya üzerinde Bahamalar gibi bunun gerçekleştiği yerlerimiz var" diye açıkladı. “Bahamalar'ı düşündüğünüzde resif yaşamıyla dolu sıcak, sığ sulardır. Mars'ta resiflerin olduğunu bilmesek de astrobiyoloji hedefi olarak karbonatlara benzer bir ilgi var çünkü eğer karbonatlar suda oluşuyorsa bu durum kesindir. yaşamı destekliyoruz.” Karbonatların varlığı, Jezero Krateri'ndeki suyun çok asidik olmadığını ve yaşamın gelişmesi için rahat bir ortam olabileceğini gösteriyor.

Sadece bu da değil, karbonatlar aynı zamanda yaşam belirtilerini koruma konusunda da mükemmeldir. Yani bu birikintilerde avlanmak antik yaşamı aramak için harika bir yer ancak tehlikede olan başka bir jeolojik soru daha var. Mars atmosferi temel olarak karbondioksitten oluşuyordu ve eskiden bugünkünden daha kalındı. Bir zamanlar yüzeyde bol miktarda sıvı su bulunduğunu biliyoruz. Ancak yüzeyde karbonat birikintileri nadirdir. "Peki tüm karbonatların nerede olduğu sorusu ortaya çıktı?" Stack Morgan dedi. "Bir zamanlar bu daha kalın, CO2 açısından zengin atmosfere sahip olsaydık, karbonat sorunu eksikti."

Bu soruya yanıt bulmak, Mars ikliminin tarihini anlamamıza yardımcı olabilir. "Burada, Dünya'daki karbonatları inceleyerek şu gibi şeyleri öğreniyoruz: 3 milyar yıl önce Proterozoyik'te hava sıcak mıydı, soğuk muydu? Karbonatlar iklim sinyallerini korumada gerçekten çok iyi” dedi. "Dolayısıyla karbonatlar, hem astrobiyoloji açısından hem de yaşamla bağlantıları açısından, aynı zamanda Mars'taki eski iklimin evriminin kaydedicileri olarak bizim için gerçekten heyecan verici."

Mars tarihinin zaman çizelgesi

Başka bir gezegende antik yaşamın kanıtlarını bulmak olağanüstü bir bilimsel başarı olurdu ancak Jezero'nun araştırmacılara anlatabileceği daha çok şey var. Mars'la ilgili kalıcı gizemlerden biri, kaya oluşumlarının tam olarak kaç yaşında olduğu ve çeşitli jeolojik tarihindeki olaylar (yüzeyinde suyun bulunduğu dönem gibi) aslında olmuş.

Mars'ın jeolojik tarihini anlamaya çalışmak için jeologlar, çarpma olaylarının oluşturduğu Jezero gibi kraterlere bakıyorlar. ve diğer yerlerde gözlemlediğimiz çarpma kraterlerine dayanarak çarpmaların ne kadar eski olabileceğini modellemeye çalışın. ay.

"Ay'daki krater kronolojisini ve aldığımız örnekleri kullanarak bunların tarihlerini göreceli olarak çıkarabiliyoruz." Stack Morgan, "Apollo'dan getirildi ama bu bizim uyguladığımız tahmin edilmiş bir şey" dedi. Mars. Mars'ta olayların gerçekte ne zaman gerçekleştiğine dair pek çok soru var.

Bu soruları cevaplamak için jeologlar bir volkanik kaya örneğini ele geçirmek için sabırsızlanıyorlar. Bu, erimiş lav sertleşerek katı bir kayaya dönüştüğünde oluşur ve tarihleme açısından çok değerlidir çünkü lavdan kayaya geçişin ne zaman gerçekleştiğini okuyabilirler. Bu, krateri oluşturan iki çarpışma gibi olaylar için doğru bir tarih verebilir.

Jezero'da bu volkanik kayalar nehir deltasının hemen yakınında bulunuyor. Bu yüzden Perseverance bir örnek alıp, sonunda Dünya'ya geri dönmek üzere bir tüpe kapatacak. Mars Örnek İade programı ve jeologlar sonunda Mars'ın zaman çizelgesini belirleyebilecekler tarih.

Mars veya Dünya'daki en eski kayalar

Ancak öğrenebileceğimiz sadece Mars'ın tarihi değil. Hatta tüm güneş sisteminin tarihini bile öğrenebiliriz.

Mars, erken tarihinde çok aktifti ve yüzeyinde hala görülebilen çok eski bazı kayalar var. Bunlardan bazılarını, Jezero Krateri'nin kenarında, krateri oluşturan çarpma sonucu havaya fırlatılan megabreccia adı verilen ev büyüklüğünde devasa birikintiler halinde görebiliriz. Bu kayaların yaklaşık dört milyar yaşında olduğu düşünülüyor ve bu da onları yalnızca Mars'taki en eski kayalardan biri yapmakla kalmıyor, aynı zamanda potansiyel olarak Dünya'daki en eski kayalardan da daha yaşlı yapıyor.

Bunun nedeni, Dünya'nın kayaları geri dönüştüren ve kaya kayıtlarının çoğunu yok eden plaka tektoniği ile aktif bir iç yapıya sahip olmasıdır. Ancak Mars'ın iç kısmı tektonik olarak aktif değildir, dolayısıyla oradaki kayalar çok daha uzun süre dayanır.

“Mars'ta gezegenin yüzde 50'si üç buçuk milyar yaşında veya daha yaşlı. Yani Mars'ta korunan erken güneş sistemi zamanına ilişkin kapsamlı bir kayıt var ama burada, Dünya'da yok" dedi Stack Morgan. “Mars, erken güneş sistemi hakkında bilgi edinmek için gidilecek harika bir yer.”

Jezero'nun büyüsü

Farklı ortamların her birinin araştırmacılara sunabileceği bir şeyler vardır: Antik yaşamı aramak için delta, yaşam için karbonat yatakları. Mars iklimi, Mars tarihinin tarihleme dönemleri için volkanik kayalar ve erken güneş enerjisi hakkında bilgi edinmek için en eski kayalar hakkında bilgi edinmek sistem.

Deltaların başka bir yararlı özelliği daha vardır; nehir tarafından taşınan başka yerlerden gelen kayalarla doludurlar. "Deltalar, kraterin çok dışında, uzak mesafelerden kaya örneklerini bir araya getirmek gibi gerçekten harika bir amaca hizmet ediyor. Bazı açılardan nehir ve delta bizim için kaya toplama işini yaptı" dedi Stack Morgan.

Her ne kadar bu kayalar, yerinde bir numunenin sahip olacağı bağlama sahip olmasa da, araştırmacıların bir sonuç elde etmelerine olanak tanıyor. Bir gezicinin mümkün olabileceğinden çok daha geniş bir alanda var olan antik kayaların çeşitliliğine kısa bir bakış keşfetmek.

Jezero'nun büyüsü de bu; her biri kendi başına paha biçilemez olan tüm bu hedeflere sahip ve hepsi bir gezici tarafından ziyaret edilebilecek kadar yakın.

"Karbonatları ve sahip oldukları potansiyeli birleştiriyorsunuz; delta yatağı ve göl yatakları antik yaşamın izlerini aramak için harika bir yer, ve sonra volkanik kayaları elde ediyorsunuz. Ve bunların hepsi Perseverance gezgininin çapraz mesafeleri dahilinde," dedi Stack Morgan. “Tüm bu şeylere tek bir Mars misyonunun erişebileceği mesafedesiniz.”

Touchdown yaklaşıyor

Böylesine özel bir konum olarak, NASA'nın neden daha önce Jezero'ya bir gezici göndermediğini merak edebilirsiniz; şu anda Gale Kraterini araştıran Curiosity gezgini gibi. Bunun nedeni, güvenli olmayan iniş koşulları nedeniyle Jezero'ya daha önce erişilememesiydi. Jezero'da kum tepeleri, dik yokuşlar ve çok sayıda dağınık kaya gibi özellikler bulunuyor ve bunlar daha önceki geziciler için iniş tehlikesi yaratıyordu.

Ancak Perseverance'ın silahlandırıldığı bir şey var: yeni iniş sistemiBu tehlikelerin arasında bile inmek için güvenli bir yer belirlemek için bir kamera ve yerleşik haritalar kullanan, Arazi Göreli Navigasyon adı verilen. İniş teknolojisi artık o kadar karmaşık hale geldi ki, bilim insanları keşif için en ilginç alanı seçebiliyor ve mühendisler geziciyi oraya indirebileceklerinden emin olduklarını söyleyebiliyor.

Öyle olsa bile, bir gezicinin inişi hala herkesin merakla beklediği karmaşık, son derece karmaşık bir operasyondur. Stack Morgan, iniş konusunda "sinir yumağı" olduğunu ancak gezicinin görevine başlamasından büyük heyecan duyduğunu söyledi.

Gezicinin robotik omuzlarına dayanan bu kadar çok potansiyel keşif varken, güvenli bir iniş ve başarılı bir görev için de parmaklarımızı çapraz tutacağız.

Editörlerin Önerileri

• Kozmolojik bir yolculuk: İnsanları Mars'a yerleştirmenin zorlu lojistiği
• İtkiyi mükemmelleştirmek: İnsanları Mars'a nasıl ulaştıracağız
• Diğer gezegenlerdeki enerji santralleri: Mars'ta nasıl elektrik üreteceğiz?
• Hidrasyon hasadı: Gelecekteki yerleşimciler Mars'ta suyu nasıl yaratacak ve toplayacak?
• Astrotarım: Mars'ta nasıl mahsul yetiştireceğiz?