Door het roestrode stof op zijn oppervlak en in zijn atmosfeer wordt Mars ook wel de Rode Planeet genoemd. Maar de NASA-rover Perseverance heeft tussen al die rossige tinten nu vlekken van een andere kleur gespot. Op bijna elke plek waar de geologische robot onderzoek doet, duiken paarse vlekken in het Martiaanse palet op.
Op sommige rotsen is de kleur in een dun vernis te zien, op andere in een soort verfstreken. En weer andere stenen lijken besprenkeld te zijn met roze-paarse stippen, zegt Ann Ollila, een geochemicus van het Los Alamos National Laboratory die onlangs op een conferentie van de American Geophysical Union (AGU) een voorlopige analyse van de laagjes heeft gepresenteerd.
Lees ook: Bouwstenen voor leven gevonden op Mars
De kleur lijkt rotsen in alle soorten en maten te bedekken – zelfs kleine zijn niet ontkomen aan de paarse regen. Maar hoe zijn deze laagjes ontstaan? “Ik heb daar eigenlijk geen goed antwoord op,” zegt Ollila.
Wetenschappers willen er graag meer over weten. “We blijven analyses uitvoeren en verheugen ons nu al op wat dat zal opleveren,” zegt Nina Lanza, teamleidster ruimteonderzoek en planetaire verkenning van het Los Alamos National Laboratory, die de laagjes samen met Ollila heeft onderzocht.
De oorsprong van de mysterieuze vlekken zou de wetenschap meer inzicht in het Martiaanse verleden kunnen bieden en antwoord kunnen geven op de vraag of er lang geleden levensvormen op de Rode Planeet hebben bestaan. Tijdens de vorming van de laagjes zouden ze in hun chemische en minerale samenstelling informatie over de omstandigheden van hun directe omgeving hebben kunnen vastleggen. Wetenschappers zouden die informatie kunnen ontcijferen en daarmee oeroude omgevingen op Mars kunnen reconstrueren. Maar de laagjes zouden ook directere aanwijzingen voor levensvormen kunnen bevatten, want op aarde worden dit soort vernissen op rotsen vaak door microben afgezet.
Het onderzoek naar de paarse laagjes helpt wetenschappers om meer inzicht te krijgen in omstandigheden op andere werelden dan de aarde. “Hoe universeel zijn geologische processen eigenlijk en hoe beïnvloeden ze een bepaalde planeet?” zegt Cassandra Marnocha, microbiologe en milieudeskundige aan de Niagara University in New York.
Paarse verfstreken
De paarse vlekken werden ontdekt in de krater Jezero, een diepe kom met een diameter van 45 kilometer die miljarden jaren geleden door de inslag van een grote meteoriet werd gevormd en in een ver verleden een kratermeer bevatte. Het meer werd gevoed door oeroude rivieren, die een waaiervormige delta van afzettingen in de krater hebben achtergelaten. Perseverance is in februari 2021 in deze krater geland en heeft er sindsdien rondgereden. Op bijna elke tussenstop tijdens zijn onderzoekingen toonden de opnamen van de rover de vreemde paarse vlekken.
Lees ook: Waarom juist Mars zo interessant is om te onderzoeken
Hoewel kleurige afzettingen op Martiaanse rotsen op zichzelf geen nieuwe ontdekking zijn, doet het grote aantal paarse vlekken wetenschappers ditmaal achter de oren krabben.
“Deze specifieke paarse laagjes hebben we op missies van eerdere rovers niet gezien,” zegt Bradley Garczynski van de Purdue University, die op de recente AGU-conferentie eveneens een analyse van de laagjes heeft gepresenteerd. Garczynski heeft het paarse vernis bestudeerd met behulp van het stel camera’s van de Mastcam-Z, die “feitelijk de wetenschappelijke ogen van de rover zijn,” zegt hij. Met behulp van verschillende filters op de camera’s, waarmee bepaalde golflengten worden geblokkeerd, heeft Garczynski een voorlopig idee gekregen van de samenstelling van de rotsen op de foto’s van Perseverance.
Ollila en haar collega’s hebben de laagjes nog gedetailleerder bestudeerd met de SuperCam van Perseverance, die met een laserstraal een stukje van het oppervlak van een rots doet verdampen en zo de chemische samenstelling van het gesteente onderzoekt. Bij elk ‘laserschot’ is een knalletje te horen en ontstaat er een klein putje in de steen. Een microfoon op de rover pikt dat geluid op, zodat wetenschappers kunnen horen wanneer de laserbundel zich door een laagje vernis en daarna in het onderliggende gesteente boort. De knalletjes bevatten informatie over de eigenschappen van de rots, zoals de hardheid ervan.
Uit de voorlopige analyses van deze gegevens komt naar voren dat de paarse laagjes zachter zijn en ook een andere chemische samenstelling hebben dan het onderliggende gesteente. Volgens Garczynski tonen de beelden van de Mastcam-Z aan dat de laagjes veel ijzeroxide bevatten. En volgens Ollila blijkt uit analyses van de SuperCam dat ze verrijkt zijn met waterstof en soms ook met magnesium.
De aanwezigheid van waterstof lijkt erop te wijzen dat water een belangrijke rol heeft gespeeld tijdens de vorming van de vlekken. Ook ijzeroxide wijst daarop en is in die zin vergelijkbaar met roestvorming op een fiets die lange tijd in de regen heeft gestaan.
Lees ook: Mars-rover neemt eerste bodemmonster op speurtocht naar oerleven
Nader onderzoek zou meer informatie over het natte verleden van de Rode Planeet kunnen opleveren en antwoord kunnen geven op de vraag hoelang de Jezero-krater een meer is geweest en misschien ook wat de chemische samenstelling van dat meer was. “De aanwezigheid van deze laagjes zou een belangrijk onderdeel van dat verhaal kunnen zijn,” zegt Garczynski.
Maar de locatie waarop de paarse vlekken zijn gevonden, blijft enigszins raadselachtig. De route die Perseverance momenteel volgt, loopt niet door de afzettingen in het meer maar langs rotsen die zijn ontstaan door afkoelend magma. Hoe dit gesteente op zijn huidige locatie – de bodem van een oeroud meer – is beland en wanneer het precies in contact met water is gekomen, is nog onduidelijk. “Als je zou moeten raden waar deze combinatie van gesteenten in de Jezero-krater zou moeten opduiken, dan zou je deze locatie niet uitkiezen,” zegt Lanza.
Tot dusver heeft het team nog maar een paar bodemmonsters kunnen nemen en stuit het tijdens dit werk op allerlei obstakels. Volgens Ollila lijken de chemische bevindingen van de SuperCam en de veranderingen in de geluiden die de laserbundel veroorzaakt, niet op elkaar aan te sluiten. Het blijkt zeer lastig te zijn om onderscheid te maken tussen de chemische handtekening van de laagjes, het onderliggende gesteente en het alom aanwezige rode stof op Mars. En de relatief harde Martiaanse wind maakt het voor wetenschappers moeilijk om de laserknalletjes goed te beoordelen. “Mars maakt het ons niet gemakkelijk,” zegt Lanza.
Microbiële zonnebrandcrème
Op aarde staan laagjes op rotsen vaak in verband met levensvormen, wat betekent dat het Martiaanse vernis vooral voor astrobiologen zeer interessant is. Marnocha legt uit dat microben in minuscule openingen en scheurtjes in de rotsen onder zeer vijandige omstandigheden kunnen overleven. Daar vinden ze voedingsstoffen, beschutting tegen de straling van de zon, en vocht dat op de kurkdroge oppervlakte zou verdampen. Sommige van deze microben laten laagjes op de rotsen achter door in water opgelost metalen uit het gesteente op te nemen.
Op Mars kunnen de paarse vlekken ook het bestaan van oeroude microben hebben vastgelegd door de fragiele organische structuren van deze levensvormen te beschutten tegen de straling van de zon.
De eerste aanwijzingen voor vernislaagjes op Martiaanse rotsen werden al halverwege de jaren zeventig tijdens de Viking-missies ontdekt. Maar er waren volgens Marnocha heel wat meer rondrijdende rovers voor nodig om te bepalen of het om werkelijke vernissen ging of gewoon om verkleuringen van het gesteente.
Bijzonder spannend was de ontdekking van donkere, mangaanhoudende laagjes in de krater Gale, waar de rover Curiosity momenteel het Martiaanse oppervlak afspeurt. De door Curiosity gevonden laagjes doen sterk denken aan ‘woestijnvernis’ hier op aarde, dat normaliter talloze organismen bevat. In een recent overzicht van woestijnvernissen in de VS constateerden wetenschappers dat ze een “heel scala van bekende bacteriën bevatten die resistent zijn tegen straling,” zegt Chris Yeager, microbioloog en milieudeskundige van het Los Alamos National Laboratory.
Yeager en zijn collega’s brachten het hoge mangaangehalte in woestijnvernis in verband met één specifieke blauwalgensoort, die het metaal in zich ophoopt om zichzelf – een beetje als een zonnebrandcrème – tegen schadelijke zonnestraling te beschermen.
Het mangaangehalte in de laagjes in de krater Jezero is niet hoog genoeg om ze als ‘woestijnvernis’ te beschouwen, maar dat betekent volgens Lanza niet dat ze niet in verband kunnen staan met oeroude microbiële levensvormen. “Wie weet wat Martiaanse microben doen?”
Het team hoopt de chemische samenstelling van de paarse vlekken verder te ontcijferen en in de Martiaanse korst op zoek te gaan naar organische materialen die zouden kunnen wijzen op de aanwezigheid van microben. Om de herkomst van de paarse vlekken definitief te kunnen vaststellen zullen de gesteentemonsters zelf naar de aarde moeten worden gebracht om daar in laboratoria te worden bestudeerd.
Lees ook: Chinese rover vindt vreemd gesteente op de maan
Op zijn route door de Jezero-krater boort Perseverance gesteentemonsters uit Martiaanse rotsen, verpakt ze in metalen buizen en laat ze achter op het oppervlak van de Rode Planeet, zodat ze tijdens een toekomstige missie opgepikt en naar de aarde gebracht kunnen worden. Hoewel de paarse laagjes delicaat zijn, hoopt Ollila dat ze het boorproces goed zullen doorstaan, zodat wetenschappers ze in de toekomst in detail kunnen analyseren.
Intussen volgt het team Perseverance’s zoektocht in de Jezero-krater met veel spanning. “We zijn eigenlijk nog pas aan dit onderzoek begonnen,” zegt Lanza. “Dit is slechts één van de vele soorten materiaal die we waarschijnlijk zullen tegenkomen, dus ik denk dat ons nog heel wat ontdekkingen staan te wachten.”
Dit artikel werd oorspronkelijk gepubliceerd in het Engels op nationalgeographic.com
