Em pouco mais de um ano no Planeta Vermelho, o Mars Science Laboratory móvel determinou a idade de uma rocha marciana, encontrou evidências de que o planeta poderia ter sustentado vida microbiana, tomou as primeiras leituras de radiação na superfície, e mostrado o quão natural erosão poderia revelar os blocos de construção da vida.
Hoje, os cientistas da NASA descreveu antiga cratera Gale preenchido com um lago de água (ilustrado acima), rica em ingredientes químicos para a vida, teoricamente capaz de suportar uma biosfera marciano todo baseado em micróbios da Terra, chamado chemolithoautotrophs. "Marte antiga era mais habitável do que imaginávamos", Caltech geólogo John Grotzinger, cientista-chefe da missão, disse que os resultados descritos em seis artigos na revista Science e no encontro da União Geofísica Americana em San Francisco.
Grotzinger e os co-autores examinaram características físicas de camadas de rocha e perto de Yellowknife Bay e concluiu o ambiente habitável existia em um momento "relativamente jovem para os padrões de Marte." Era uma parte da história de Marte chamado Hesperian Era, quando partes do planeta já estavam se tornando mais seco e mais ácido, menos de 4 bilhões de anos atrás e mais ou menos o mesmo tempo que a evidência mais antiga de vida na Terra.
"Este ambiente habitável existia mais tarde do que muitas pessoas pensavam que haveria um", disse Grotzinger. "Isto tem implicações globais. É de uma época em que havia deltas, leques aluviais e outros sinais de água de superfície em muitos lugares em Marte, mas aqueles eram considerados muito jovem, ou muito curta duração, para ter formado minerais de argila. Pensar foi, se tivessem minerais de argila, aqueles devem ter lavado em depósitos de velhos. Agora, sabemos que os minerais de argila poderia ser produzida mais tarde, e que nos dá muitos locais que podem ter tido ambientes habitáveis, também. "
Membros da equipe Curiosidade apresentou estes resultados e mais de curiosidade em seis artigos publicados on-line hoje pela Science Express e em negociações na reunião de queda da União Geofísica Americana em San Francisco.
A segunda Curiosidade rocha perfurada para uma amostra em Marte, que os cientistas apelidado de "Cumberland", é o primeiro a ser datado a partir da análise de seus ingredientes minerais, enquanto ele fica em outro planeta. Um relatório de Kenneth Farley do Instituto de Tecnologia da Califórniaem Pasadena, e co-autores, estima a idade de Cumberland em 3860 a 4.560 milhões de anos. Isto é, o intervalo de estimativas anteriores de rochas na cratera Gale , onde Curiosity está funcionando.
"A idade não é surpreendente, mas o que é surpreendente é que esse método funcionou usando medições realizadas em Marte", disse Farley. "Quando você está confirmando a nova metodologia, você não quer que o primeiro resultado a ser algo inesperado. Nossa compreensão da antiguidade da superfície marciana parece estar certo. "
A análise de uma amostra de Cumberland perfurado pela curiosidade era uma medida fundamental e sem precedentes considerado improvável quando o rover aterrou em 2012. Farley e seus co-autores adaptou um método radiométrico de 60 anos de idade para namorar rochas da Terra, que mede o decaimento de um isótopo de potássio, uma vez que lentamente se transforma em argônio, um gás inerte. Argon escapa quando uma pedra é derretido. Este método de datação mede a quantidade de argônio que se acumula quando a rocha se endurece novamente.
Antes que pudessem medir diretamente rochas em Marte, os cientistas estimaram as suas idades, contando e comparando o número de crateras de impacto em diversas áreas do planeta. As densidades de crateras estão correlacionados com as idades com base em comparações com densidades de crateras na Lua, que eram ligados a datas absolutas após as missões lunares Apollovoltou rochas para a Terra.
Farley e co-autores também avaliaram quanto tempo Cumberland foi dentro sobre alcance de um braço da superfície marciana, onde os raios cósmicos que atingem átomos no produto acúmulos de gases de rock que Curiosidade pode medir.
As análises de três diferentes gases forneceram idades de exposição na faixa de 60 a 100 milhões anos. Isto sugere blindagem camadas acima da rocha foram retiradas relativamente pouco tempo.Combinado com indícios de erosão eólica Curiosidade observados, a exposição em idade de descoberta aponta para um padrão de areia trazida pelo vento mastigar afastado em camadas relativamente espessas de rocha. A camada de erosão forma uma face vertical recuando, ou escarpa.
"A taxa de exposição é surpreendentemente rápido", disse Farley. "O lugar onde você vai encontrar as rochas com a idade mais nova exposição será junto às escarpas na direção do vento."
Encontrar rochas com a idade mais nova exposição é importante em investigações da missão de se produtos químicos orgânicos são preservadas de ambientes antigos. Químicos orgânicos são blocos de construção para a vida, embora também possam ser produzidos sem qualquer biologia.
"Estamos a fazer progressos no caminho para determinar se existem produtos orgânicos em Marte lá", Doug Ming, do Centro Espacial Johnson da NASA, em Houston, disse que da amostra de rocha Cumberland. "Nós detectamos produtos orgânicos, mas não se pode descartar que eles podem ser trazido da Terra." Curiosidade detectadas quantidades mais elevadas em Cumberland do que em em qualquer teste é executado com amostras do solo de Marte ou de análise de amostras de copos vazios. Aumentar a quantidade de pó de rocha no copo de teste aumentou a quantidade de conteúdo orgânico detectado.
Ming é o principal autor de um novo relatório sobre um site chamado "Yellowknife Bay". A equipe relatou 10 meses atrás que o primeiro Curiosidade rocha perfurada lá, apelidado de "John Klein," produziram evidências de que encontrou o objetivo da missão de identificar um ambiente marciano favorável para vida microbiana há muito tempo.
Rico em argila lakebed habitat de Yellowknife Bay oferece os principais elementos químicos para a vida, além de água não muito ácido ou salgado, e uma fonte de energia. A fonte de energia é um tipo usado por muitos micróbios que se alimentam de rocha na Terra: uma mistura de enxofre e sais minerais que contenham ferro, que são receptores prontos de elétrons, e outros que são doadores de elétrons prontos, como os dois pólos de uma bateria.
Não só tem Curiosity cumpriu seu objetivo principal de encontrar evidências de um ambiente antigo que poderia ter suportado a vida, mas também forneceu evidências condições habitáveis existia mais recentemente do que o esperado e, provavelmente, persistiu durante milhões de anos.
Novos resultados adicionais do Curiosity está fornecendo as primeiras leituras dos perigos da radiação na superfície de Marte, que irá auxiliar o planejamento de missões humanas a Marte.Outros resultados vão orientar a busca por evidências de vida em Marte, melhorando a percepção sobre como a erosão pode expor pistas enterradas de blocos de construção moleculares da vida.
Novas estimativas de quando as condições habitáveis existia em Yellowknife Bay e quanto tempo eles persistiram vir de detalhes de composição 'pedras e camadas. Pensa-se que Marte teve água fresca suficiente para gerar minerais de argila - e possivelmente suportar a vida - mais de 4 bilhões de anos atrás, mas que o planeta passou por secagem, que deixou toda a água restante líquido ácido e salgado. Uma questão-chave é se os minerais de argila em Yellowknife Bay formada anteriormente, a montante na borda da cratera Gale, onde os pedaços de rocha se originou, ou mais tarde, a jusante, onde as partículas de rocha foram levados pela água e depositados.
Scott McLennan da Stony Brook University, em Stony Brook, Nova Iorque, e os co-autores descobriram que os elementos químicos nas rochas indicam que as partículas foram realizadas a partir de sua área de origem a montante para Yellowknife Bay e que a maioria intemperismo químico ocorreu depois que eles foram depositados. A perda de elementos que lixiviação facilmente, como cálcio e sódio, seria perceptível se o intemperismo que transforma alguns minerais vulcânicas em minerais de argila tinha acontecido upstream. Os cientistas não perceberam como lixiviação.
David Vaniman do Instituto de Ciência Planetária em Tucson, Arizona, e co-autores encontraram evidência apoiando em uma análise separada mineral de rochas sedimentares em Yellowknife Bay.Eles notaram uma falta de olivina e uma abundância de magnetita, o que sugere que as rochas se virou para argila depois lavaram a jusante. A presença de esmectita fala sobre as condições em que a argila formados.
"Esmectita é o mineral de argila típica de depósitos lacustres", disse Vaniman. "É comumente chamado de argila inchaço -. O tipo que adere a sua inicialização quando você pisa nela Você encontra ambientes biologicamente ricas onde você encontra esmectitas na Terra."
A pesquisa sugere condições de habitabilidade na área de Yellowknife Bay pode ter persistido por milhares a dezenas de milhões de anos. Durante esse tempo, rios e lagos, provavelmente, apareceu e desapareceu. Mesmo quando a superfície estava seca, o subsolo provavelmente estava molhada, como indicado por veios minerais depositados pela água subterrânea em fraturas na rocha. A espessura das camadas observados e inferidos de camadas de rocha fornece a base para a estimativa longa duração, e da descoberta de uma fonte de energia mineral para os micróbios subterrâneos favorece habitabilidade por toda parte.
Relatórios de hoje incluem as primeiras medições do ambiente natural de radiação na superfície de Marte. Os raios cósmicos de fora do nosso sistema solar e partículas energéticas do sol bombardearam a superfície a cratera Gale, com uma média de 0,67 millisieverts por dia a partir de agosto de 2012 a junho de 2013, de acordo com um relatório do Don Hassler do Southwest Research Institute em Boulder, Colorado e co-autores. Para efeito de comparação, a exposição à radiação de uma radiografia de tórax normal é de cerca de 0,02 milisievert. Esse período de medição de 10 meses não inclui quaisquer grandes tempestades solares que afetam a Marte, e mais de 95 por cento do total veio de raios cósmicos.
Os resultados do monitoramento de radiação de superfície fornecer uma peça adicional de quebra-cabeça para projetar a dose de radiação de ida e volta total para uma futura missão humana a Marte. Soma-se a dose de taxas Curiosidade medida durante seu vôo a Marte, os resultados da superfície de Marte projetar uma taxa de dose de ida e volta total para uma futura missão humana ao mesmo período do ciclo solar a ser da ordem de 1.000 millisieverts.
Estudos populacionais de longo prazo têm demonstrado a exposição à radiação aumenta o risco de câncer de vida de uma pessoa. A exposição a uma dose de 1.000 millisieverts está associada com um aumento de 5 por cento no risco de desenvolver cancro fatal. Limite carreira atual da NASA para risco aumentado para seus astronautas actualmente a operar em órbita baixa da Terra é de 3 por cento. A agência está trabalhando com o Instituto de Medicina da Academia Nacional de abordar a ética, princípios e diretrizes para os padrões de saúde para missões de longa duração e exploração de voos espaciais.
A radiação detectada pela curiosidade é consistente com as previsões anteriores. Os novos dados vão ajudar os cientistas da NASA e engenheiros criar melhores modelos para prever o ambiente de radiação exploradores humanos irá enfrentar, como a agência desenvolve novas tecnologias para proteger os astronautas no espaço profundo.
"Nossas medições fornecem informações cruciais para missões humanas a Marte", disse Hassler."Nós estamos continuando a monitorar o ambiente de radiação e vendo os efeitos de grandes tempestades solares na superfície em diferentes momentos do ciclo solar, irá fornecer dados importantes adicionais. Nossas medições também empate em investigações de curiosidade sobre a habitabilidade. As fontes de radiação que são preocupações para a saúde humana também afetam a sobrevivência microbiana, bem como a preservação de produtos químicos orgânicos. "
Se todos os produtos químicos orgânicos que são potenciais sinais de vida que existem dentro de pedras em cerca de 2 polegadas (5 centímetros), a profundidade da broca do Curiosity, Hassler estimada eles estariam esgotados até 1.000 vezes em cerca de 650.000 mil anos pela radiação na exposição taxa medida em curiosidade 10 primeiros meses. No entanto, a rocha que Cumberland Curiosidade amostrados com sua broca em Yellowknife Bay tinham sido expostos a efeitos "raios cósmicos para apenas cerca de 60 a 100 milhões anos, em estimativa de Farley. Os pesquisadores calculam que, com uma idade tão jovem, a exposição, o material orgânico suficiente ainda poderia estar presente em Cumberland para ser detectável. Mesmo se Marte nunca apoiou a vida, o planeta recebe moléculas orgânicas entregues por meteoritos, que deve deixar um rastro detectável.
Jet Propulsion Laboratory da NASA Curiosity construído e gerencia a missão para a Ciência Mission Directorate da NASA, Washington.
O Galaxy diário via http://www.jpl.nasa.gov/msl, http://www.nasa.gov/msl e http://mars.jpl.nasa.gov/msl
Crédito da imagem: NASA / JPL-Caltech / MSSS
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