Bron: NASA
Staal 22 van Perseverance is een staal waar wetenschappers enorm naar uitkijken om te kunnen onderzoeken op Aarde na de Sample Return missie (gepland begin jaren 30). Het heeft tot hiertoe de grootste potentie om fossiele sporen van leven te ontdekken. Hieronder vatten we samen waarom.
Grondig onderzocht met SHERLOC en PIXL
Het staal is dag en nacht bestudeerd met de deze twee instrumenten van Perseverance. Meer dan dit kan Perseverance ter plaatse niet doen. Het belooft dus pas echt interessant te worden wanneer het staal naar de Aarde gestuurd wordt, wat gepland is binnen ongeveer 8 jaar via een Europese terugbreng-missie. Onderaan dit bericht staat heel kort samengevat wat SHERLOC en PIXL kunnen waarnemen.
De rots waar het staal vandaan komt: Chevaya Falls
Deze rots (100×60 cm) vinden we aan de noordrand van Neretva Vallis, een 400 m brede riviervallei waar ooit water naar de Jezero krater stroomde. De steen is voorzien van aders van wit Ca-sulfaat en daartussen roodachtig gesteente, met waarschijnlijk hematiet. In het hematiet gedeelte zijn zogenaamde luipaardvlekken te zien: witte puntjes met een zwarte rand (zie foto boven dit bericht). Voorlopig is niet duidelijk hoe de vormingsgeschiedenis geweest is.
Sample 22
Het sample werd dus geboord uit de steen Chevaya Falls op 21 juli 2024. Het bevat duidelijk organische moleculen (SHERLOC), maar het is nog niet bekend of ze van biologische oorsprong zijn. Het is een complex staal dat duidelijk afgezette wateroplosbare mineralen bevat, dus in water gevormd. Een mogelijk scenario is het volgende:
- De rots is oorspronkelijk afgezet als modderlagen met organische stoffen in.
- Daarna kwam een droge periode en is het sediment gecementeerd tot vaste steen.
- Vervolgens was er weer stromend water en is een nieuwe afzetting erin doorgedrongen: de Calcium-sulfaat-aders.
De luipaardvlekjes
Deze ‘leopard spots’ zijn zeer duidelijk waarneembaar, en ongeveer een mm groot. Op Aarde vinden we zeer gelijkaardige fossiele patronen waar bacteriën ondergronds geleefd hebben. Deze verkleuren het roodachtig hematiet naar wit met hun metabolisme. En ze zetten daarbij ook een donkere rand af door sulfaten en ijzer uit te stoten. Het patroon op Mars zou dus kunnen wijzen op metabolisme van levende cellen. De zwarte rand bevat hier ook fosfaten en ijzer.
De Calciumsulfaat aders bevatten partikels olivijn, mogelijks afkomstig van hoger gelegen (stroomopwaarts) gebied waar magma naar boven kwam. Mogelijks kan dit erop wijzen dat de witte aders binnengedrongen zijn bij zeer hoge, onleefbare temperatuur. In dat geval zouden de luipaardvlakjes mogelijks kunnen gevormd zijn zonder tussenkomst van levend metabolisme.
Maar meer dan deze hypothetische mogelijkheden kunnen we er voorlopig niet uithalen. Spijtig genoeg kunnen de instrumenten aan boord van de Perseverance rover niet diepgaander onderzoeken. Het wordt dus spannend uitkijken naar de sample return.
DE INSTRUMENTEN SHERLOC EN PIXL
SHERLOC en PIXL zitten beiden gemonteerd op de 2-meter-lange robotarm die eveneens de stalen neemt.
SHERLOC bevat een zwartwitcamera voor het vastleggen van context en een kleurcamera (WATSON) die ingezoomd detailbeeld kan geven van steentextuur en mineralen. Verder bevat het instrument een laser om exacte locaties op het staal te verwarmen en spectrometer voor analyse ervan. Het instrument is bedoeld om:
1) In detail de aanwezigheid van mineralen vast te stellen die CHNOPS elementen bevatten.
2) De exacte locatie en het type van organische moleculen vast te stellen en hun context in de omgevende textuur.
3) Eventuele biosignaturen te detecteren, op basis van de combinatie van waarnemingen.
PIXL bevat een X-ray fluorescentie spectrometer. Hiermee kan je de precieze locatie en hoeveelheid bepalen van aanwezige chemische stoffen in het gesteente. De resolutie van dit toestel is vergelijkbaar met een korrel zout. De plek van observatie wordt eerst bepaald door een camera en een laser op PIXL. Daarna wordt de X-ray tot op 0,1 mm exact gericht op de ‘spot of interest’ door middal van zes pootjes onder het instrument die met AI bestuurd worden. Na 10 seconden observatie schuift de X-ray 0,1 mm op. Zo wordt een kaartje van chemische samenstelling gemaakt van ongeveer een postzegel groot.