Sedan Nasas rover Perseverance landade på Mars röddammiga yta i februari 2021 har den samlat in mängder av värdefull data. När farkosten rullade längs insidan av Jezerokraterns kant färdades den bokstavligen genom miljarder år av Mars historia som tidigare varit okänd.
I en studie, som publiceras i den vetenskapliga tidskriften Science, har forskare med hjälp av instrument på Perseverance analyserat bergarter från den så kallade Margin Unit – en av de viktigaste geologiska platserna i kratern – och kunnat följa hur planetens inre, ytvatten och atmosfär samspelat över tid.
– Det här är berggrund som först bildades nere i Mars skorpa från magma. Sedan har den lyfts upp, exponerats vid ytan och reagerat med vatten och koldioxid, säger Sanna Alwmark, forskare vid Miljö- och geovetenskapliga institutionen, Lunds universitet.
Händelserik historia
Analyserna visar att bergarterna domineras av den mörka mineralen olivin som ackumulerats i en magmakammare vid höga temperaturer. Bergarten omvandlades sedan under exponering av vatten och koldioxid för att bilda karbonatmineral och silikatmineral – två mineral som innehåller vatten. Kombinationen pekar på en komplex historia: först magmatiska processer, därefter kemisk omvandling av den magmatiska berggrunden i kontakt med vatten och atmosfär.
Det är framför allt karbonaterna som gör fynden intressanta. De bildas när berggrund reagerar med vatten och koldioxid och kan fungera som ett geologiskt arkiv över hur en planets atmosfär förändrats över tid. På jorden kan liknande mineral även bevara spår av biologisk aktivitet.
– Genom att följa hur omvandlingen varierar med höjd kan vi se hur miljöförhållandena har ändrats över tid. Det ger oss en mer sammanhängande bild av hur Mars utvecklats under miljardtals år, säger Sanna Alwmark.
Studien visar nämligen tydliga skillnader inom kratern. På lägre höjdnivåer är berggrunden kraftigt omvandlad, vilket tyder på att den legat under vatten när Jezerokratern fylldes av en sjö. Högre upp är påverkan mindre, och där liknar bergarterna i stället olivinrika formationer som finns i den omgivande regionen Nili Fossae.
Resultaten stärker bilden av Jezerokratern som en plats där flera av Mars viktigaste geologiska processer möts. Genom att läsa av mineralens kemiska signaturer går det att rekonstruera hur planeten gick från en mer aktiv och vattenpåverkad värld till den torra planet vi ser i dag.
– I grunden handlar det om att förstå planetär utveckling. Genom att studera hur berggrund på Mars har bildats, lyfts upp och sedan förändrats i kontakt med vatten och atmosfär kan vi följa de processer som format planeten över mycket lång tid. Det är så vi kan börja förstå hur Mars blev den planet vi ser i dag, säger Sanna Alwmark.
Studien, som letts av Blue Marble Space Institute of Science Seattle, publiceras i Science: ”Carbonated ultramafic igneous rocks in Jezero crater, Mars”