تجزیه و تحلیل جامع یافته‌های به دست آمده توسط مریخ‌نورد "استقامت" (Perseverance) ناسا و کشف سنگ‌های آتشفشانی آذرین در بستر "دهانه جیزرو" (Jezero Crater) می‌تواند کلیدی برای حل کردن معمای آب و هوای گذشته مریخ و نشان دادن زمان دقیق مرطوب بودن و احتمالا قابل سکونت بودن آن باشد.

کشف سنگ‌های آتشفشانی، کاملا غافلگیرکننده بود، زیرا انتظار می‌رفت که مریخ‌نورد استقامت، روی سنگ‌های رسوبی متشکل از گل و خاک فرود بیاید که حدود ۳.۷ میلیارد سال پیش در دریاچه باستانی محل فرود مریخ‌نورد تشکیل شده بودند. فارلی گفت: مدت زیادی طول کشید تا با این واقعیت کنار بیاییم که سنگ‌های موجود در بستر دهانه، آذرین هستند.

استقامت در ۱۸ فوریه سال ۲۰۲۱ روی مریخ فرود آمد و دهانه جیزرو به عنوان محل فرود آن انتخاب شد. دانشمندان سیاره‌شناسی و اخترزیست‌شناسان باور دارند که چنین محیطی، میلیارد‌ها سال پیش برای حیات سودمند بوده است. در واقع، برخی از سنگ‌های یافت‌شده در دهانه جیزرو، ترکیبی مشابه سنگ‌های زیر سطح زمین دارند؛ جایی که اکسیداسیون آهن از طریق تعامل با آب می‌تواند هیدروژن مولکولی و هیدروکربن‌ها را تولید کند.

به گفته فارلی، منشا سنگ‌های آذرین جیزرو همچنان یک راز باقی مانده است، زیرا هیچ ویژگی آتشفشانی آشکاری در این دهانه یا در نزدیکی آن وجود ندارد. استقامت، دو شکل از سنگ آذرین به نام‌های Séítah و Máaz را بررسی کرده است که دومی روی اولی را پوشانده است. Séítah سرشار از الیوین است که یک ماده معدنی آتشفشانی رایج متشکل از سیلیکات آهن-منیزیم است. از سوی دیگر، پژوهشگران بر این باورند که Máaz از گدازه‌ای تشکیل شده که روی Séítah جاری شده است.

در پژوهشی که به سرپرستی "سوین اریک هارمان" (Svein-Erik Hamran)، استاد "دانشگاه اسلو" (University of Oslo) انجام شده است، نتایج حاصل از رادار نفوذ به زمین مریخ‌نورد استقامت نشان می‌دهند که کل واحد زمین‌شناسی شامل Séítah و Maaz، در زیر زمین گسترش یافته و تا اندازه‌ای بالا رفته است. بدین ترتیب، به آن زاویه داده است. فارلی تأکید کرد: واقعا در مورد این موضوع گیج شده‌ایم. این یک ویژگی بسیار متمایز به شمار می‌رود؛ یک صخره به طول تقریبا یک کیلومتر که حدود ۱۰ درجه کج شده است.

این موضوع، یافته‌ای غیرمنتظره به شمار می‌رود، زیرا برای بلند کردن واحد‌های زمین‌شناسی مانند آن، به نیرو‌های تکتونیکی استثنایی نیاز است، اما مریخ دارای تکتونیک صفحه‌ای نیست و شواهد محکمی هم در مورد آن وجود ندارد. فارلی افزود: به جرات می‌توان گفت که سنگ‌ها توسط پدیده‌ای که هنوز مشخص نشده است، کج شده‌اند.

یکی از نکاتی که استقامت را از مریخ‌نورد‌های پیشین متمایز می‌کند، توانایی آن در ذخیره نمونه‌هایی از سنگ و خاک برای ماموریت آینده بازیابی و بازگشت به زمین است. ناسا و آژانس فضایی اروپا (ESA) در حال کار کردن روی یک ماموریت بازگشت نمونه هستند که برای پرتاب در سال ۲۰۲۸ برنامه‌ریزی می‌شود. فارلی به نوبه خود نمی‌تواند برای این کار صبر کند، زیرا در یک آزمایشگاه زمینی، سنگ‌های آذرین را می‌توان به راحتی تاریخ‌گذاری کرد. دانشمندان می‌توانند تاریخ‌هایی را برای جدول زمانی دهانه جیزرو ارائه دهند که بسیار دقیق‌تر هستند.

یکی دیگر از بررسی‌های کلیدی که نمونه‌ها می‌توانند ارائه کنند، مدت زمانی است که مریخ یا حداقل دهانه جیزرو، مرطوب بوده است. در بستر دهانه، فقدان مشخصی از رس وجود دارد که معمولا زمانی که سنگ طی یک دوره طولانی در معرض آب زیادی قرار می‌گیرد، تشکیل می‌شود. این بدان معناست که یا آب در جیزرو عمر طولانی داشته، اما کم‌عمق بوده یا این که دریاچه برای مدت طولانی وجود نداشته است.

از سوی دیگر، ممکن است که آب‌های زیرزمینی برای مدت طولانی‌تری باقی مانده و نشانه‌ای از خود را روی نمونه‌های جمع‌آوری‌شده توسط استقامت باقی گذاشته باشند. این مریخ‌نورد پیشتر نمک‌هایی را در شکاف‌های بین سنگ‌ها شناسایی کرده است که می‌توانند ناشی از تعامل با آب‌های زیرزمینی یا حتی ذوب شدن یخ باشند. بنابراین، می‌توانند بسیار جوان‌تر از دریاچه باشند.

فارلی گفت: ما انتظار داشتیم خیلی نزدیک به دلتا فرود بیاییم و اکتشاف خود را در آنجا آغاز کنیم، اما کاملا این طور نشد. بنابراین، استقامت پس از کاوش در سنگ‌های آذرین، سفری پنج کیلومتری را برای رسیدن به دلتای غنی از خاک آغاز کرد و توانایی‌های پیشرفته خود را به نمایش گذاشت. اکنون در دلتا هستیم. طی چند ماه گذشته در آنجا کار کرده‌ایم و اکنون روی سنگ‌های رسوبی کار می‌کنیم که در دریاچه رسوب کرده‌اند.