Vulkaner på Mars kan ha varit viktiga för livs uppkomst på forntida Mars

 

Bild https://quantumzeitgeist.com  i en ny studie av Dr. Michael Tice vid Texas A&M University ges information i Mars vulkaniska historia och potentiellt liv i det förgångna genom en analys av olika järnrika bergartsprov i Jezerokratern. Forskningens resultat publicerades i Science Advances  där det beskrivs hur man undersökt prover som samlats in av NASA:s Perseverance-rover vilken landade i kratern den 18 februari 2021. 

I en ny studie av Dr. Michael Tice vid Texas A&M University som medförfattare beskrivs upptäckter från Mars vulkaniska historia och potentiella liv i det förgångna genom analys av olika järnrika bergartsprov i Jezerokratern.

Med hjälp av PIXL-spektrometer som röntgar ytan och vilken finns med på Perseverance-rovern  med vars hjälp det internationella forskarlaget identifierade två olika typer av vulkaniska bergarter. En mycket differentierad lavasvit som tyder på en långvarig magmatism i jordskorpan. Dessa fynd kastar inte bara ljus över Mars geologiska utveckling utan antyder också att regionen kan ha upprätthållit förhållanden som främjar liv under långa perioder under Mars tidiga historia.

NASA:s Perseverance-rover avslöjade övertygande bevis av två olika typer av vulkaniska stenar i Jezerokratern något som kastar ljus över planetens dynamiska geologiska historia. Detta avslöjande ökar inte bara vår förståelse av Mars förflutna utan öppnar också nya vägar till att utforska dess potential att ha haft någon form av organiskt liv i det förflutna (att det finns något i dag är enligt mig däremot tveksamt).

Med hjälp av roverns PIXL-instrument (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) har identifierats bergarter som bildats genom fraktionerad kristallisation, en process som tyder på långvarig magmatisk aktivitet. Detta tyder på att magman genomgått flera stadier av avkylning och kristallbildning vilket pekar på en komplex evolutionär historia av Mars yta.

Dessutom upptäckte PIXL tecken på assimilering av jordskorpan, där uppstigande magma inkorporerade redan existerande material i jordskorpan. Denna dynamiska interaktion kan ha introducerat olika geokemiska element i regionens geologi och berikat dess sammansättning över tid.

Fynden är viktiga för att bedöma Jezerokraterns potential som en eventuellt tidigare livsmiljö för mikrobiellt liv. Långvarig vulkanisk aktivitet kan ha skapat stabila miljöförhållanden som bidrog till att upprätthålla liv. Dessutom kunde anrikningen av den lokala geologin genom assimilering av jordskorpan ha gett viktiga näringsämnen vilket ytterligare förbättrade regionens möjlighet till mikrobiellt liv.

Forskningsresultatet som publicerats i ScienceAdvances beskriver provresultat som samlats in av NASA:s Perseverance-rover vilken landade i kratern den 18 februari 2021.

Men vi ska komma ihåg att det är teori inte fakta. Inget bevis på mikrobiellt liv har hittats på Mars.

En gång för länge sedan regnade och snöade det nog på Mars

 

Bild Lunds universitet på Jezerokraterna på Mars/ 

I en ny studie av geologer vid University of Colorado Boulder beskrivs Mars i det förgångna som en relativt varm och blöt planet mycket annorlunda än den iskalla ödemark Mars är idag. Forskarlagets resultat tyder på att kraftig nederbörd sannolikt gav näring åt många av de dalar och kanaler som formade Mars yta för miljarder år sedan.

Forskarna var under ledning av Amanda Steckel, som tog sin doktorsexamen i geologiska vetenskap vid CU Boulder 2024. Resultatet av studien publicerades den 21 april i Journal of Geophysical Research: Planets. 

"Du skulle kunna ta fram Google Earth-bilder av platser som Utah, zooma ut och upptäcka likheterna med Mars", beskriver Steckel  numera är verksam vid California Institute of Technology.

De flesta forskare är idag överens om att åtminstone vatten fanns på en del av Mars yta under den noachiska epoken som inföll för ungefär 4,1 till 3,7 miljarder år sedan.

Men var vattnet kom från har länge varit ett mysterium. Vissa forskare säger att det forntida Mars aldrig var varmt och blött utan alltid varit kallt och torrt. På den tiden sken vår då unga sol bara cirka 75 % så starkt som  idag. Vidsträckta istäcken kan ha täckt höglandet runt Mars ekvator och ibland smält under korta perioder.

I den nya forskningen har Steckel och hennes kollegor undersökt teorierna om varmt och vått kontra kallt och torrt klimat på Mars. Teamet använde sig av datorsimuleringar för att utforska hur vatten kan ha format Mars yta för miljarder år sedan. De fann att nederbörd från snö eller regn sannolikt bildade de mönster av dalar och källflöden som fortfarande finns på Mars idag.

"Det är väldigt svårt att göra något säkert och avgörande uttalande", beskriver Steckel. "Men vi ser att dessa dalar börjar på ett stort höjdområde. Det är svårt att förklara hur dessa dalar skapats av endast isens rörelser. Forskarna påpekar dock att resultaten inte är det sista ordet om Mars forntida klimat. 

Ännu är det en gåta hur planeten lyckades hålla sig tillräckligt varm för att snö eller regn skulle kunnat falla där. Hynek senior författare till studien och forskare vid Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) vid CU Boulder påtalar att studien ger forskarna nya insikter i historien om en annan planet: vår egen.

"När erosionen från strömmande vatten upphörde blev Mars nästan frusen i tiden och ser förmodligen fortfarande ut ungefär som även jorden gjorde för 3,5 miljarder år sedan", beskriver Hynek.

Om vatten runnit i floder eller is och materia urgröpt dalarna på Mars vet vi inte säkert. Stora mängder vatten redan för mer än 4 miljarder år sedan som gröpt ur floder och hav är svårt att tro på. Mars likt jorden kom till för 4,5 miljarder år sedan solens ålder är inte mycket mer någon eller några 100 miljoner år mer bara. Vatten är tveksamt i större mängd. Ett tunt lager is mer troligt. Vindar och isrörelser troliga på en marsyta bestående av mindre fast mineral och isrörelser i vitrat basalt vilket kan förklara Mars röda yta. Men även lavaflöden kan ha format flod och sjöliknande system.

En gammal sjöbotten på Mars undersökt

 

Jezerokratern bildades av ett asteroidnedslag för nästan 4 miljarder år sedan. NASA:s Perseverance-rover gjorde i dagarna sin 1 000:e marsdag på den röda planeten och avslutade nyligen sin utforskning av det uråldriga floddelta som innehåller bevis på en sjö som fyllde Jezerokratern för miljarder år sedan. Marsbilen har hittills samlat in totalt 23 prover i den före detta sjön. Prover som bör avslöja den geologiska historien i denna region på Mars.

Ett prov som kallas "Lefroy Bay" innehåller en stor mängd finkornig kiseldioxid, ett material som är känt för att bevara forntida fossil på jorden. Ett annat, "Otis Peak", innehåller en betydande mängd fosfat något som ofta förknippas med liv som vi känner det. Båda dessa prover är även rika på karbonat vilket kan bevara ett register av miljöförhållandena från när bergarten bildades.

Proverna presenterades tisdagen den 12 december vid American Geophysical Unions höstmöte i San Francisco. Rymdbilen har sedan dess hittat sandsten och lersten vilket signalerar ankomsten av den första floden till kratern. Ovanför dessa stenar finns saltrika lerstenar vilket visar närvaron av en grund sjö som avdunstat. Teamet tror att sjön så småningom blev så bred som 22 kilometer i diameter med ett djup av ca 35 meter.

"Vi valde Jezerokratern som landningsplats eftersom bilder från omloppsbanan visade ett delta – ett tydligt bevis på att en stor sjö en gång fyllde kratern. En sjö är en potentiellt beboelig miljö, och sandsten och lersten  är en utmärkt miljö för att begrava tecken på forntida liv som fossiler i det geologiska registret, säger Perseverances projektforskare, Ken Farley från Caltech. "Efter noggrann utforskning har vi pusslat ihop kraterns geologiska historia och kartlagt dess sjö- och flodfas från början till slut."

Ett viktigt mål av Perseverances uppdrag på Mars är astrobiologi inklusive sökandet efter tecken på forntida mikrobiellt liv. Rovern kommer att karakterisera planetens geologi och tidigare klimat och bana väg för mänsklig utforskning av den röda planeten och detta är det första uppdraget att samla in och lagra marsiansk sten och regolit (trasig sten och stoft).

Efterföljande NASA-uppdrag, i samarbete med ESA (European Space Agency), innebär att sända rymdfarkoster till Mars för att samla upp de insamlade förseglade proverna från rovern och transportera det insamlade materialet till  jorden för analys.

Bild vikipedia konstnärs koncept av Jezerokratern då den en gång innehöll en sjö.

Vulkanism i det förflutna på Mars

 

Genom analys av data från flera Mars-uppdrag har ett team av forskare under ledning av Steve Ruff vid Arizona State University's School of Earth and Space Exploration fastställt att den olivinrika berggrunden i Gusev-kratern och i och runt Jezero-kratern kan vara en typ av sten som kallas " Ignimbrit ".

 En sten som är både magmabestående och sedimentär och bildats genom katastrofala explosiva utbrott i enorma vulkaner som kollapsade så kallade kalderas (fördjupningar efter en vulkans kollaps). 

 Om teamet har rätt kan detta leda till en bättre förståelse av olivinrik berggrund på andra platser på Mars och indikera att vulkanism var vanlig i Mars tidiga historia. Resultaten av deras studie har nyligen publicerats i Icarus.

"Det finns många idéer till ursprunget till den olivinrika berggrund som täcker stora delar av regionen Nili Fossae vilken inkluderar Jezero-kratern," säger Ruff. Idéer som har diskuterats i ca 20 år nu.

Exponeringar av berggrund rik på olivin och även karbonatämnen  i Gusev kratern utforskades redan för 16 år sedan av NASA: s Spirit rover och även  Nili Fossae-regionen av Mars 2020 Perseverance rover vilken för närvarande utforskar i Jezero kratern.

Platserna har det högsta överflödet av olivin som hittills upptäckts på Mars. Likheterna i sammansättning och uppbyggnad av de brett separerade olivinrika stenarna hade inte undersökts tidigare. Efter den nya analysen verkar det som om de bildats på  liknande sätt.

Olivin är ett vanligt silikatmineral med ursprung från magma som genererats i Mars mantel (samma process förekommer i jordens mantel). Så någon form av vulkanisk process är en rimlig förklaring till ursprunget till de olivinrika klipporna på Mars. Men scenarier från lavaflöden  genom uppstigning av olivin från manteln hade dock inte föreslagits tidigare.

" Den olivinrika kompositionen är ovanlig för de flesta Ignimbriter på jorden, men det finns bevis på denna komposition i de äldsta spåren av vulkanism även här. Nu, med de starka bevisen för forntida olivinrika skeenden på Mars kanske detta pekar på ett slag av , katastrofala explosiva utbrott av olivinrika magma som händer under den tidiga geologiska utvecklingen av en planet," sa Ruff. "Svaret i fallet med Mars kan komma från bergprover som samlats in av Perseverance och som fraktas till jorden i något framtida uppdrag."

Bild vikipedia på hur det ovan omtalade mineralet Olivin ser ut.