Een nieuwe analyse van sedimentmonsters verzameld door de rover onthulde de aanwezigheid van koolstof – en het mogelijke bestaan van oud leven op de rode planeet is slechts één mogelijke verklaring voor waarom het daar zou kunnen zijn.
Dat is de reden waarom koolstofatomen – met hun recyclingcyclus – sporen zijn van biologische activiteit op aarde. Ze kunnen dus worden gebruikt om onderzoekers te helpen bepalen of er leven bestond op het oude Mars.
Wanneer deze atomen worden gemeten in een andere stof, zoals het sediment van Mars, kunnen ze licht werpen op de koolstofcyclus van een planeet, ongeacht wanneer deze plaatsvond.
Meer informatie over de oorsprong van deze nieuw ontdekte koolstof op Mars zou ook het proces van koolstofcyclus op Mars kunnen onthullen.
Geheimen in het sediment
Curiosity landde in augustus 2012 in Gale Crater op Mars. De 154,5 kilometer lange krater, genoemd naar de Australische astronoom Walter F. Gale, werd waarschijnlijk gevormd door een meteoorinslag tussen 3,5 miljard en 3,8 miljard jaar geleden. De grote kamer bevatte waarschijnlijk ooit een meer, en nu bevat het een berg genaamd Mount Sharp. De krater bevat ook lagen blootgestelde oude rots.
Voor een nadere beschouwing boorde de rover tussen augustus 2012 en juli 2021 om sedimentmonsters over de krater te verzamelen. Curiosity verwarmde vervolgens deze 24 poedermonsters tot ongeveer 1.562 graden Fahrenheit (850 graden Celsius) om elementen te scheiden. Dit zorgde ervoor dat de monsters methaan vrijgaven, dat vervolgens werd geanalyseerd door een ander instrument in het arsenaal van de rover om de aanwezigheid van stabiele koolstofisotopen of koolstofatomen aan te tonen.
Sommige van de monsters waren verarmd in koolstof, terwijl andere waren verrijkt. Koolstof heeft twee stabiele isotopen, gemeten als koolstof 12 of koolstof 13.
“De monsters die extreem weinig koolstof 13 bevatten, lijken een beetje op monsters uit Australië die zijn genomen uit sediment dat 2,7 miljard jaar oud was”, zegt Christopher H. House, hoofdauteur van de studie en hoogleraar geowetenschappen aan de Pennsylvania State University, in een verklaring.
“Die monsters werden veroorzaakt door biologische activiteit toen methaan werd geconsumeerd door oude microbiële matten, maar dat kunnen we niet per se zeggen op Mars, omdat het een planeet is die mogelijk uit andere materialen en processen is gevormd dan de aarde.”
In meren op aarde groeien microben graag in grote kolonies die in wezen matten vormen net onder het wateroppervlak.
3 mogelijke koolstofbronnen
De verschillende metingen van deze koolstofatomen zouden drie heel verschillende dingen over het oude Mars kunnen suggereren. De oorsprong van de koolstof is waarschijnlijk te wijten aan kosmisch stof, ultraviolette afbraak van koolstofdioxide of de ultraviolette afbraak van biologisch geproduceerd methaan.
“Alle drie deze scenario’s zijn onconventioneel, in tegenstelling tot processen die op aarde gebruikelijk zijn”, aldus de onderzoekers.
Het eerste scenario houdt in dat ons hele zonnestelsel door een galactische stofwolk gaat, iets dat volgens House elke 100 miljoen jaar voorkomt. De deeltjeszware wolk kan afkoeling veroorzaken op rotsachtige planeten.
“Het legt niet veel stof neer,” zei House. “Het is moeilijk om een van deze afzettingsgebeurtenissen in het aardrecord te zien.”
Maar het is mogelijk dat tijdens een gebeurtenis als deze de kosmische stofwolk de temperatuur zou hebben verlaagd op het oude Mars, dat mogelijk vloeibaar water had. Dit zou hebben geleid tot de vorming van gletsjers op Mars, waardoor een laag stof op het ijs is achtergebleven. Als het ijs smolt, zou de sedimentlaag inclusief koolstof zijn achtergebleven. Hoewel het heel goed mogelijk is, is er weinig bewijs voor gletsjers in Gale Crater en de auteurs van het onderzoek zeiden dat er verder onderzoek nodig was.
Het tweede scenario betreft de omzetting van koolstofdioxide op Mars in organische verbindingen, zoals formaldehyde, door ultraviolette straling. Ook die hypothese vraagt om aanvullend onderzoek.
De derde manier waarop deze koolstof werd geproduceerd, heeft mogelijk biologische wortels.
Het is ook mogelijk dat het methaan interageerde met ultraviolet licht, een spoor van koolstof op het verlatende oppervlak van Mars.
Meer boren aan de horizon
De Curiosity-rover keert over ongeveer een maand terug naar de locatie waar hij de meeste monsters heeft verzameld, wat een nieuwe kans biedt om sediment van deze intrigerende locatie te analyseren.
“Dit onderzoek heeft een al lang bestaand doel bereikt voor de verkenning van Mars,” zei House. “Om verschillende koolstofisotopen te meten – een van de belangrijkste geologische hulpmiddelen – van sediment op een andere bewoonbare wereld, en dit door te kijken naar negen jaar exploratie.”
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
