Een belangrijk onderzoeksteam, geleid door Dimitra Atri van de New York University Abu Dhabi, heeft nieuwe inzichten verworven in de geschiedenis van de bewoonbaarheid van Mars. Het team heeft niet alleen gebruikgemaakt van nieuwe gegevens, maar ook van geïntegreerde modellering en resultaten van eerdere missies. Hierdoor is het beeld van Mars veranderd: de tijdsperiode waarin de planeet mogelijk bewoonbaar was, strekt zich verder uit dan eerder gedacht en vertoont overlap met periodes die eerder als droog werden beschouwd.
De boodschappen van de Marsstenen
De NASA Curiosity-rover heeft jarenlang het Gale-kratergebied verkend en een sequentie van lagen blootgelegd die de sporen bevatten van rivieren, meren en wisselende klimaten door de tijd heen. De aanwezigheid van kleimineralen, fijne sedimentaire gesteenten en sulfaten toont aan dat water geen kortdurende aanwezigheid was op Mars. De afwisselende sedimentaire lagen wijzen erop dat natte en droge perioden zich hebben herhaald, waardoor de mogelijkheden voor bewoonbaarheid zijn verlengd.
Bovendien wijzen de chemische ‘vingerafdrukken’ van de gesteenten op de aanwezigheid van stabiele, laaggezouten meren en soms hoger gezouten, verdampingsrijke wateren. Dit alles suggereert dat verschillende ecologische niches naast elkaar en elkaar opvolgend hebben bestaan. De Curiosity-rover heeft niet alleen sporen van oud water ontdekt; hij heeft eerder een afbeelding van een langdurig, maar veranderlijk leefomgeving getekend.
Invloeden op de Sfeer en Omgeving
Onderzoekers geloven dat meerdere factoren hebben bijgedragen aan het verlengen van de vensters voor bewoonbaarheid. Ten eerste kon een dikkere ancien atmosfeer en vulkanische gasuitstoot – zoals kooldioxide, waterstof of methaan – het broeikaseffect versterken, waardoor de kou werd verminderd. Ten tweede kunnen de natuurlijke fluctuaties in de baan van de planeet hebben geleid tot tijdelijke opwarmingsperioden, waarbij lokaal smelting kon optreden.
Bovendien kunnen zoutoplossingen het vriespunt van water aanzienlijk verlagen, waardoor het ook bij lage temperaturen mogelijk werd om stabiel vloeibaar water te hebben – al was het tijdelijk. Het ondergrondse milieu bood mogelijk een beschermde ruimte, waar de effecten van straling en uitdroging konden worden verminderd. Dit alles wijst erop dat Mars niet alleen vroeg maar ook verrassend lang de combinatie van chemische energie- en waterbronnen heeft behouden, wat cruciaal kan zijn voor microbiële levensvormen.
Nieuwe Strategieën voor het Vinden van Biosignaturen
Als Mars langer bewoonbaar was, is er een gerichte strategie nodig voor het zoeken naar sporen van leven. Allereerst is het zinvol om geologische overgangen die natte-droge cycli behouden, en klei-sulfaat grensvlakken te onderzoeken, omdat organisch materiaal in deze lagen stabieler kan worden geconserveerd. Fijne sedimenten, zoals schalie, bewaren uitstekend de microstructuren en geochemische gradiënten.
Bovendien moeten ondergrondse monsters en diepere boringen prioriteit krijgen, aangezien hier de destructieve effecten van straling minder sterk zijn en er een grotere kans is op chemisch minder veranderde monsters. Tot slot vergroot een multi-instrumentale aanpak – bestaande uit mineralogische, organische chemische en isotopische metingen – de kans op authentieke biosignatuuridentificatie. Dit vormt het kader waarbinnen de huidige en toekomstige programma’s van NASA kunnen worden afgestemd.
Toekomstige Missies naar Mars
Met de erfenis van de Curiosity-rover als uitgangspunt, ligt de volgende stap in de combinatie van monsterteruggave en gedetailleerde geochemische mapping. Hoewel het onderzoeken van op aarde teruggebrachte gesteenten technisch uitdagend is, biedt de gevoeligheid van laboratoriummethoden ongeëvenaarde mogelijkheden om de geschiedenis van een lange, episodische bewoonbaarheid te reconstrueren. Tegelijkertijd moeten instrumenten worden ontwikkeld die zijn geoptimaliseerd voor organisch materiaal en microstructuren.
Uiteindelijk biedt het werk van Dimitra Atri en zijn collega’s een nieuw perspectief op ons begrip van Mars: het is niet enkel een kort, verloren gouden tijdperk dat naar voren komt, maar eerder een aanhoudende, veelzijdige mozaïek van bewoonbaarheid. Door deze benadering te volgen, vergroten we niet alleen de kans op het vinden van biosignaturen, maar begrijpen we ook beter hoe het klimaat en de geochemie van de planeet door de tijd zijn veranderd.
