La geologa di CU Boulder Lisa Mayhew è tra gli scienziati che lavorano per ricreare la storia di un paesaggio antico che non sembrerebbe fuori luogo nello Utah, solo che questo terreno si trova su Marte a milioni di miglia dalla Terra.

Mayhew è un membro del team scientifico per la missione Mars 2020 della NASA, guidata dal Jet Propulsion Laboratory nel sud della California. Ad agosto, lei e i suoi colleghi hanno pubblicato alcuni dei primi risultati dell'esplorazione del Pianeta Rosso da parte del rover Perseverance.

I risultati danno uno sguardo approfondito al cratere Jezero. Più di 3 miliardi di anni fa, un grande asteroide colpì Marte, formando questa caratteristica geologica che si estende per quasi 30 miglia di diametro e contiene dune di sabbia ondulate e scogliere scoscese. Utilizzando una suite di strumenti scientifici a bordo del rover Perseverance, che ha all'incirca le dimensioni di un SUV, i ricercatori hanno iniziato a esplorare il passato di quel paesaggio, mostrando come la roccia ignea formi il fondo del cratere e come l'acqua abbia rimodellato le rocce durante un periodo in cui un vasto il lago probabilmente riempiva questa regione.

"Abbiamo molte informazioni dall'orbita che informano su ciò che pensiamo possano essere la geologia, la mineralogia e la chimica di Marte", ha affermato Mayhew, ricercatore associato presso il Dipartimento di scienze geologiche della CU Boulder. "Ma prendendo un rover c'è uno strumento incredibilmente prezioso per assicurarci di capire effettivamente cosa sta succedendo."

I nuovi risultati sono un colpo di stato per quella macchina intrepida. La Perseverance da oltre 1 tonnellata è atterrata su Marte il 18 febbraio 2021. Da allora e Mayhew sono stati impegnati. In oltre 570 giorni marziani, o "sols", il rover ha esplorato quasi 8 miglia della superficie del pianeta. I nuovi studi si concentrano sul primo anno di Perseverance, che il rover ha trascorso a studiare le formazioni geologiche e le caratteristiche lungo il fondo del cratere, tra cui due di nome Máaz e Séítah.

Mayhew, che in precedenza aveva studiato solo le rocce sulla Terra, vede la missione come un'opportunità per ampliare le sue abilità di geologo e, almeno indirettamente, mettere i piedi su un altro mondo.

"A volte mi rendo conto di quanto sia folle fare quello che faccio", ha detto. "Sono davvero grato di aver avuto l'opportunità di far parte di questa scienza rivoluzionaria."

Scritto nel rock

Il cratere Jezero può sembrare secco e polveroso oggi, ma più di 3 miliardi di anni fa sarebbe stato quasi irriconoscibile. Qui, l'acqua che sgorgava da un'insenatura alimentava un lago che cresceva e si rimpiccioliva nel corso degli eoni.

Mayhew e i suoi colleghi stanno cercando di dare corpo alla sequenza temporale di quel passato più umido.

La prima serie di scoperte del team riguarda due formazioni geologiche, in particolare:Máaz, Navajo per "Marte", una caratteristica che sembra sovrastare la più grande Séítah, Navajo per "tra la sabbia". Per studiare questo terreno, i ricercatori si sono affidati a diversi strumenti a bordo di Perseverance, incluso SuperCam. Questo strumento girevole si trova sopra il rover e utilizza la luce laser per quantificare gli elementi e identificare i minerali presenti in varie rocce.

Mayhew è coautore di due articoli guidati da Ken Farley del California Institute of Technology e Roger Wiens del Los Alamos National Laboratory che descrivono in dettaglio il primo anno di Perseverance su Marte. Gli studi sono stati pubblicati il ​​25 agosto sulle riviste Science e Progressi scientifici . Altri gruppi di ricerca hanno pubblicato più risultati della missione contemporaneamente.

I risultati del gruppo indicano un'origine sorprendente per queste formazioni:un corpo di roccia calda e fusa potrebbe essere esistito sul fondo del cratere, depositandosi e raffreddandosi in più fasi, formando potenzialmente sia Séítah che Máaz. In alternativa, Máaz potrebbe essersi formato anche quando flussi di lava separati si sono spostati nel cratere.

"Un'idea è che questo fosse un unico corpo di roccia formato dal magma che si raffreddava nel sottosuolo", ha detto Mayhew. "Ma un altro modello è che Máaz potrebbe essere stato formato separatamente dalla lava che scorre attivamente sulla superficie di Marte."

Il progetto tocca una domanda che ha motivato gran parte della sua carriera decennale:come fa la vita a ritagliarsi un'esistenza in alcuni dei luoghi più improbabili del nostro pianeta?

Nel 2007 e nel 2008, Mayhew ha effettuato crociere di ricerca che hanno raccolto rocce dal fondo dell'Oceano Pacifico e Atlantico per saperne di più sulla vita microbica nei sistemi idrotermali. Nel 2015 ha partecipato a una crociera di ricerca dell'International Ocean Drilling Program che ha perforato il sottosuolo di un sistema idrotermale per accedere a rocce che reagiscono attivamente. In questi siti, le rocce reagiscono con l'acqua e producono sostanze chimiche come l'idrogeno gassoso, sostanze nutritive che supportano comunità vivaci di microbi che possono, a loro volta, supportare forme di vita più complesse come crostacei e altri invertebrati.

"La mia ricerca ha sempre affrontato il modo in cui l'acqua altera le rocce e come quel processo può supportare la vita", ha detto Mayhew.

Ritorno sulla Terra

Per scoprire se le rocce di Jezero potrebbero aver sostenuto la vita miliardi di anni fa, Mayhew e i suoi colleghi dovranno dare un'occhiata molto più da vicino a questi frammenti di Marte, al microscopio nei laboratori sulla Terra.

Durante la sua missione, ha spiegato, Perseverance sta usando un trapano per scavare circa 40 campioni geologici marziani, conservandoli in tubi sigillati. La NASA sta lavorando con l'Agenzia spaziale europea (ESA) su missioni separate che viaggeranno su Marte per raccogliere 30 di quei tubi e riportarli sulla Terra.

Mayhew è uno dei 15 scienziati del team Return Sample Science della missione. Lei e i suoi colleghi lavorano con altri membri del team e con gli operatori di Perseverance per decidere quali rocce raccogliere il rover. Ad oggi, il team ha riempito 13 delle sue provette, 12 con rocce e una con un campione di atmosfera, con l'intenzione di raccogliere presto altri campioni di roccia. Il team ha anche sigillato due tubi "testimone" per raccogliere polvere e particelle nell'atmosfera, consentendo ai ricercatori di misurare la contaminazione che potrebbe essere presente durante il processo di campionamento.

Mayhew ha affermato che il passaggio da geologo terrestre a scienziato che lavora su un mondo alieno è stato difficile ma gratificante.

"It has felt like a big learning curve. I don't have the background that a lot of people on the team have, especially those who have been working on rover missions since Opportunity and Spirit went up in the early 2000s," Mayhew said. "I'm constantly trying to keep my ears open and learn from them."

In March 2022, Perseverance left the crater floor for what may be the most exciting terrain of the mission—the delta. Here, the team will collect rocks that were deposited onto the crater floor when water once flowed on Mars.

Perseverance, and Mayhew, are showing no signs of stopping:"It's a hectic schedule, and we have to keep moving." + Esplora ulteriormente

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