Område med klippemateriale i Jezero-krateret på Mars fotograferet fra Mars 2020-roveren Perseverance den 21. december 2021. (Foto: NASA)

Spor efter lavastrømme på Mars fundet med udstyr fra DTU

onsdag 22 dec 21

Kontakt

John Leif Jørgensen
Professor og afdelingsleder for Måling og instrumentering
DTU Space
45 25 34 48

Kontakt

David Arge Klevang Pedersen
Lektor
DTU Space
45 25 36 09

DTU-udstyr på Mars

DTU Space har leveret et avanceret kamerasystem (Micro-context camera) til NASA's ubemandede Mars 2020-mission, som landede på Mars 18. februar 2021.

 

Kamerasystemet tager multispektrale billeder, der fremhæver den underliggende tekstur og krystaller indlejret i de sten/klippestyker, der undersøges. Derudover anvendes kameraet også til at navigere instrumentet i forhold til stenene og positionere det præcist. Alt sammen med det formål at få målinger, der ligger indenfor 50 µm meters nøjagtighed, som omtrent svarer til tykkelsen af et hårstrå.

 

DTU’s rolle er, sammen med de andre forskere på PIXL teamet at analysere og fortolke på de data, der indhentes med PIXL-instrumentet, som kamerasystemet fra DTU Space indgår i.samt at operere PIXL-instrumentet og processere data, som det optager, så det sikres, at der er 100 procent korrekt korrelation mellem billederne taget med DTU's kamera, samt grundstofkort optaget med instrumentet XRF (X-Ray Flourescence).

Med hjælp af udstyr fra DTU Space har NASA’s Mars 2020-mission fundet lava og et omgivende miljø, som rummer mulighed for tidligere liv på planeten.

Den seneste måneds tid har der været intense diskussioner blandt det store internationale hold af forskere og eksperter, der arbejder på NASA’s Mars 2020-mission, som DTU Space bidrager til. Det skyldes, at man nu har gjort den første store opdagelse på Mars.
Der er fundet lava samt salte, aflejringer efter vand og karbonat i bunden af Jezero-krateret, som i øjeblikket udforskes ved hjælp af Mars-køretøjet Perseverance.

De nye opdagelser har stor betydning i jagten på tegn efter tidligere liv på Mars, da disse elementer udgør et miljø, hvor bakterielle organismer har kunnet leve. Opdagelserne er gjort ved hjælp af blandt andet DTU’s bidrag til missionen, som består af et avanceret kamera-system, der blandt andet bruges til at undersøge klippemateriale på Mars.

Opdagelsen er gjort i et område, der antages at være tidligere søbund. Den er overraskende, og derfor skulle forskerne lige have vendt den en ekstra gang, før de gik ud med den nye viden. For man havde ikke forventet at støde på lava lige der, men antog, at der var tale om et kilometer tykt lag af sediment i form af sand, småsten og mudder.

”Efter at vi har diskuteret det igennem med de andre eksperter på missionen, er vi nu enige: Vi har fundet lava, og der må have været en sø i meget lang tid oven på denne lava. Det er den største nyhed hidtil fra Mars,” siger professor John Leif Jørgensen fra DTU Space, som står for DTU’s bidrag til Mars-missionen.

”Det er en skelsættende opdagelse af flere årsager. Først og fremmest viser det sig stik mod alle antagelser, at der er tale om lava, og at den tidligere søbund mod alle antagelser kan have været fyldt op med lava”.

NASA offentliggjorde dele af opdagelserne for nylig. Næste år fremlægges flere detaljer i en større videnskabelig publikation.

Forskergruppen fra DTU Space har leveret det kamera-system, der indgår i instrumentet PIXL, som altså nu har afsløret, at der er lava et overraskende sted på Mars.

Mars-køretøjet er landet det helt rette sted

Mars 2020-missionen og det tilhørende Mars-køretøj Perseverance leder efter entydige tegn på, at der kan have været liv på Mars. Og opdagelsen viser, at Mars-køretøjet er landet det helt rette sted, fastslår John Leif Jørgensen.

”Omgivelserne i området minder om noget, vi kender fra jorden, og der har været flydende vand for relativt kort tid siden. Så hvis vi skal finde tegn på tidligere liv på Mars, er det her vi skal lede,” siger han.

Han suppleres af civilingeniør og forsker på DTU Space David Arge Klevang Pedersen, der har ledet arbejdet med at udvikle det danske kamera-system til Mars-missionen.

"Vi har fundet lava, og der må have været en sø i meget lang tid oven på denne lava. Det er den største nyhed hidtil fra Mars"
John Leif Jørgensen, professor på DTU Space

”Vi ser også salt og mulige tegn på calcium, som er tegn på vand, der har gennemtrængt porer og revner i stenene. Disse omstændigheder er vigtige, når vi i det videre arbejde skal vurdere omstændighederne for, om liv har været tilstede på Mars”.

Landingsstedet for den ubemandede mission er det cirka 45 kilometer brede og en kilometer dybe Jezero-krater. Her landede missionen i februar. Og cirka tre kilometer fra landingsstedet valgte man at undersøge noget klippemateriale nærmere. Det skete på baggrund af forundersøgelser i området ved hjælp af radar, laser og kameraer, som sidder på Perseverance. Og dette materiale viste sig så at være gammelt lava.

”Optagelserne af lavaen er taget med kameraet, vi har bygget her på DTU, og deri ligger en stor anerkendelse af den teknologi, vi kan præstere. Og vi forventer at bidrage til flere store opdagelser på Mars den kommende tid,” siger John Leif Jørgensen.

En stor sø er tømt og fyldt igen flere gange

Grundlæggende antydes med de nye resultater, at søen, som nu er et krater, kan have været flere hundrede meter dyb og er blevet fyldt med vand og tømt igen flere gange.

Under lavaen er der et formentlig kilometer tykt lag sediment, som tidligere var været søbund i et krater, der måske kan være dannet ved et meteornedslag. På et tidspunkt er den så blevet fyldt med lava, som kan stamme fra et senere meteornedslag, lyder en af antagelserne fra forskerne.

Dernæst er den igen blevet fyldt med vand og sediment, som atter er forsvundet, så området i dag er et krater. Formentlig er vandet fordampet, mens sedimentet delvist er blæst væk over tid.

PIXL-instrumentet med DTU’s kamera har gjort udslaget

PIXL-instrumentet, som DTU’s udstyr indgår i, er et samarbejde mellem blandt andre DTU Space og NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL). Den australske geolog og astrobiolog Abigail Allwood er videnskabelig leder. Hun er ekspert i finde tegn på tidligere liv. Blandt andet i form af stromatolitter, som er de ældste kendte fossiler af biologisk materiale på jorden.

”Det er PIXL's resultater, der har vendt op og ned på forståelsen af geologien i Jezero-krateret,” siger David Arge Klevang Pedersen.

Et af de næste skridt vil være at undersøge lavaen nærmere. Ud fra dens sammensætning kan søen dateres. Desuden vil man formentlig kunne få mere viden om, hvornår og hvordan både Mars og vores solsystem blev dannet.

Planen er, at en prøve af lavaen senere skal hentes ned til jorden af en ny, ubemandet Mars-mission. Det vil være første gang materiale fra Mars, så hentes direkte fra planeten og analyseres.

Næroptagelser af klippemateriale på Mars:

Analyse-billeder af klippemateriale på Mars med Mars 2020-missionen. (Illustration: NASA/DTU Space)

Optagelser og analyser udført med blandt andet kamera-udstyret fra DTU Space (Micro-context camera) har været med til at fastslå, at der er opdaget lava-klipper i Jezero-krateret på Mars. Det er blandt andet fastslået ud fra signaturer af:
Olivin, et mineral, magnesium/jern silicat, som også findes på jorden. 
Pyroxener, som er bjergartsdannende mineraler, som også findes på jorden.
Feldspat, som er bjergartsdannende mineraler, der også findes på jorden.
Sulfatsalte (svovlforbindelser) og karbonat.
(Foto/illustration: NASA/DTU Space)