Flydende vand kan stadig strømme på Mars, men det betyder ikke, at det er let at få øje på. Søgningen efter vand på den røde planet har taget mere end 15 år at få vist endelige tegn på, at væske strømmer på overfladen i dag. Tidligere kan floder og have dog have dækket landet. Hvor gik alt det flydende vand hen? Hvorfor? Hvor meget af det er der stadig?
Observationer af den røde planet indikerer, at floder og have kan have været fremtrædende træk i sin tidlige historie. For milliarder af år siden var Mars en varm og våd verden, der kunne have understøttet mikrobielivet i nogle regioner. Men planeten er mindre end Jorden med mindre tyngdekraft og en tyndere atmosfære. Efterhånden som flydende vand fordampede, flygtede mere og mere ud i rummet og lod mindre falde tilbage til jordens overflade.
Hvor er vandet i dag?
Flydende vand ser ud til at strømme fra nogle stejle, relativt varme skråninger på Mars overflade. Funktioner kendt som tilbagevendende hældningslinier (RSL) blev først identificeret i 2011 på billeder taget af High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) kamera ombord på Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). De mørke striber, der ses sæsonmæssigt, blev bekræftet som tegn på saltvand, der løber på overfladen af planeten.
“Hvis dette er korrekt, kan RSL på Mars repræsentere overfladeekspressionen af et langt mere et betydeligt løbende dræningssystem på stejle skråninger i mellembreddegraderne, ”sagde et forskergruppemedlem til Space.com i 2012.
I 2015 førte spektralanalyse af RSL forskere til at konkludere, at de er forårsaget af salt flydende vand .
“Påvisning af hydratiserede salte på disse skråninger betyder, at vand spiller en vital rolle i dannelsen af disse striber,” undersøgelsens hovedforfatter, Lujendra Ojha, af Georgia Institute of Technology i Atlanta, sagde i en erklæring. Store vandaflejringer ser ud til at være fanget inde i iskapperne på nord- og sydpolen på planeten. Hver sommer, når temperaturen stiger, krymper kapperne lidt, når deres indhold springer lige over fra fast til gasform, men om vinteren får køligere temperaturer dem til at vokse til breddegrader så lave som 45 grader eller halvvejs til ækvator. Hætterne er i gennemsnit 3 kilometer tykke og, hvis de er helt smeltede, kunne dække Mars-overfladen med omkring 18 fod (5,6 meter) vand.
Frossent vand ligger også under overfladen. Forskere opdagede en isplade så stor som Californien og Texas kombineret i regionen mellem ækvator og nordpolen på den røde planet. Tilstedeværelsen af underjordisk vand har længe været da mistænkt, men krævede udseendet af mærkelige lagdelte kratere for at bekræfte. Andre regioner på planeten kan også indeholde frossent vand. Nogle områder med høj breddegrad ser ud til at prale af mønstrede jordformer, der muligvis har dannet sig som permafrost i jorden fryser og tø over tid.
Den Europæiske Rumorganisations Mars Express-rumfartøj fangede billeder af isark i de køligere, skyggefulde bunde af kratere, hvilket antyder, at flydende vand kan samle sig under passende forhold. Andre kratere identificeret af NASAs Mars Reconnaissance Orbiter viser lignende pooling.
Bevis for vand på Mars kom først frem i 2000 med udseendet af kløfter, der antydede en flydende oprindelse. Deres dannelse er blevet debatteret meget i de efterfølgende år.
Men ikke alle tror, at Mars indeholder vand i dag. Ny forskning afslører, at RSL faktisk kan være dannet af granulære strømme dannet af bevægelse af sand og støv.
“Vi har tænkt på RSL som mulige flydende vandstrømme, men skråningerne ligner mere det, vi forventer for tørt sand, “sagde hovedforfatter Colin Dundas i en erklæring.” Denne nye forståelse af RLS understøtter andre beviser, der viser, at Mars i dag er meget tør. “
Denne idé kan have været skyllet væk af den nylige opdagelse af en mulig underjordisk sø nær Marts sydpol.
En underjordisk sø?
Forskere lavede et stort stænk, når de meddelte, at Mars muligvis gemmer sig en sø under dens sydpol. Det europæiske Mars Express-rumfartøj brugte sin Mars Advanced Radar til underjordisk og ionosfærisk lyd (MARSIS) til at detektere det foreslåede vand. Jorddækkende radar sendte radarpulser til overfladen og derefter tidsindstillet, hvor lang tid det tog for dem at blive reflekteret. Egenskaberne af underlagene påvirker, hvor lang tid det tager for t han stråler for at vende tilbage.
MARSIS “undersøgelse afslørede, at den sydlige pol fra Mars er sammensat af flere lag is og støv til en dybde på ca. 1,5 km fordelt over en bredde af 124 kilometer (200 km) region.
“Denne underjordiske anomali på Mars har radaregenskaber, der matcher vand eller vandrige sedimenter,” sagde Roberto Orosei, hovedforsker af MARSIS-eksperimentet og hovedforfatter af den nye forskning, i en erklæring.
MARSIS afslørede også tilstedeværelsen af en underjordisk sø blandt lommerne. Ifølge radarekkoene er søen ikke mere end 20 km over, begravet næsten en kilometer under overfladen. Forskerne er ikke sikre på søens dybde, men de har bekræftet, at den er mindst 1 fod (1 meter) dyb. Ifølge forskerne skal søen have salt for at forhindre frysning.
“Dette er kun et lille studieområde; det er et spændende udsigter at tro, at der kunne være flere af disse underjordiske vandlommer andre steder, endnu ikke opdaget, “sagde Orosei.
Ikke alle forskere er lige så sikre på tilstedeværelsen af flydende vand.
” Jeg synes, det er et meget, meget overbevisende argument, men det “er ikke et afgørende eller endeligt argument,” sagde Steve Clifford, en Mars-forsker ved Planetary Science Institute i Arizona, til Space.com. “Der er altid muligheden for, at forhold, som vi ikke har forudset, findes ved bunden af hætten og er ansvarlige for denne lyse refleksion.”
For mere end tre årtier siden foreslog Clifford, at Mars kunne have flydende vand under dens polære hætter på samme måde som Jorden gør. På jorden skabes søer under Antarktis og Grønlands isark, når varmen fra planeterne smelter gletscherne i pletter. Clifford fortalte Space.com, at et lignende scenarie kunne ske under de polske iskapper på Mars.
“Det lyse sted set i MARSIS-data er en usædvanlig funktion og yderst spændende,” Jim Green, NASAs chef videnskabsmand, sagde i en erklæring. ”Det garanterer bestemt yderligere undersøgelse. Yderligere beviser skal følges for at teste fortolkningen. “
” Vi håber at bruge andre instrumenter til at studere det yderligere i fremtiden, “sagde Green.
Søger efter en oase
Da Mariner 9 blev det første fartøj, der kredsede om en anden planet i 1971, syntes de fotografier, det returnerede af tørre flodbede og kløfter, at indikere, at der engang havde eksisteret vand på Mars overflade. Billeder fra Viking orbiters styrkede kun tanken om, at mange af landformerne kan være skabt af rindende vand. Data fra vikingelanderne pegede på tilstedeværelsen af vand under overfladen, men eksperimenterne blev anset for at være inkl. klyngende.
I begyndelsen af 90erne startede en række Mars-missioner. Forskere blev oversvømmet med et væld af oplysninger om Mars. Tre NASA-kredsløb og en sendt af Den Europæiske Rumorganisation studerede planeten ovenfra og kortlagde overfladen og analysere mineralerne nedenfor. Nogle opdagede tilstedeværelsen af mineraler, hvilket indikerer tilstedeværelsen af vand. Andre data målt tilstrækkelig is til undergrunden til at fylde Lake Michigan to gange. De fandt bevis for, at gamle varme kilder engang eksisterede på overfladen, og vedvarende nedbør faldt en gang i nogle områder. Og de fandt pletter af is inden for nogle af de dybere kratere.
Stødkratere giver udsigt over det indre af den røde planet. Brug af ESAs Mars Express og NASAs Mars Reconnaissance Orbiter, forskere var i stand til at undersøge klipper, der blev skubbet ud fra planetens indre, og fandt mineraler, der antydede tilstedeværelsen af vand. af Un mangfoldigheden i Nantes i Frankrig, sagde i en erklæring.
Men orbitere var ikke de eneste objekter, der blev lanceret mod Mars. NASAs Curiosity Rover er den femte robot, der lander på overfladen af den røde planet i de sidste 15 år. Pathfinder, Phoenix, Spirit og Opportunity tog alle detaljerede målinger af planeten; alle undtagen Phoenix rejste over overfladen og samlede en skattekiste af information.
Proberne gravede ned i jorden, undersøgte klipper og udførte eksperimenter. I 2008 viste Phoenix små bidder af lyst materiale, der forsvandt efter fire dage, hvilket fik forskere til at antage, at de var stykker vandis. Landeren fortsatte med at opdage vanddamp i en prøve den samlede og analyserede og bekræftede tilstedeværelsen af frossent vand på den røde planet.
Spirit and Opportunity, tvillingens rovere, fandt spor af vand indesluttet i sten.I et skinnende eksempel på, at et problem blev en løsning, blev et ødelagt hjul på Spirit skrabet ind i toppen af Marsoverfladen og afslørede et lag under rig på silica, der sandsynligvis var dannet i nærværelse af vand.
Nysgerrighed har fundet endnu flere tegn på vand, der strømmer på det gamle Mars. 1-tons roveren rullede gennem en gammel strømbed lige efter berøring i august 2012, og den har undersøgt et antal sten, der blev udsat for flydende vand for milliarder af år siden.
Mars-missioner er ikke den eneste måde at søge efter vand på Mars. Forskere, der studerer klipper, der er skubbet ud fra den røde planet, fandt tegn på, at vand tidligere lå under overfladen.
” Mens robotopgaver til Mars fortsætter med at kaste lys over planetens historie, er de eneste prøver fra Mars, der er tilgængelige til undersøgelse på Jorden, marsmeteoritter, “sagde hovedforfatter Lauren White fra JPL i en erklæring.
“På Jorden kan vi bruge flere analytiske teknikker til at se nærmere på meteoritter og kaste lys over Mars historie.”
Historiske landskabsformer
Ud over at undersøge den relativt nylige (geologisk set) tilstedeværelse af vand, har de forskellige missioner også undersøgt planetens overflade i en historisk sammenhæng. Flodsengene på Mars løber ikke våde i dag, men forskere kan studere dem for at lære mere om planetens udvikling.
De fladere nordlige sletter på Mars har måske engang været vært for et hav eller muligvis som planeten cyklede gennem tørre perioder, to. Den nyere vandmasse ville sandsynligvis kun have været midlertidig, sivende ned i jorden, fordampet eller fryset på mindre end en million år, siger forskere.
Flodleje og kløfter indikerer, at vand løb, i det mindste kort, over Mars overflade. Hundrede gange mere vand kan have strømmet årligt gennem et stort kanalsystem kendt som Marte Vallis, end det passerer gennem Mississippi-floden hvert år ifølge estimater. selv er mindre, sandsynligvis dannet under korte voldsomme regnvejr, når vand i hurtig bevægelse kunne have hugget dem ud over landet.
Nysgerrighed fandt tegn på, at mindst en region af Mars, Mount Sharp, blev bygget af sedimenter deponeret i en sø seng millioner af år s siden, hvilket tyder på, at der eksisterede store puljer på planeten i betydelige tidsperioder.
“Hvis vores hypotese for Mount Sharp holder op, udfordrer det forestillingen om, at varme og våde forhold var forbigående, lokale eller kun under jorden på Mars, “Nysgerrighed stedfortrædende projektforsker Ashwin Vasavada fra NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) sagde i en erklæring.
På jorden er landet omkring floder og søer vådere, der består af mudder og ler. Sådanne aflejringer findes også på Mars, der fanger vand og angiver, hvor større kroppe måske engang har eksisteret.
Vand på Mars gør muligvis noget mere end at sidde smukt. En ny undersøgelse afslører, at når væsken koger takket være lavt tryk, kan den få sandet til at svæve.
“Sediment levitation skal derfor overvejes, når man vurderer dannelsen af nylige og nutidige Mars-massespildfunktioner , da der kan være behov for meget mindre vand for at danne sådanne træk end tidligere antaget, “skrev forskerne i deres undersøgelse, der blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications.
Flydende guld
Vand kan virke som et meget almindeligt element for os, der sidder fast på Jorden, men det har stor værdi. Ud over at forstå, hvordan Mars kan have ændret sig og udviklet sig over tid, håber forskere, at det at finde vand vil hjælpe dem med at finde noget endnu mere værdifuldt – liv, enten fortid eller nutid.
Kun jorden er kendt for at være vært for livet , og livet på vores planet kræver vand. Selvom livet tænkeligt kunne udvikle sig uden at stole på denne dyrebare væske, kan forskere kun arbejde med det, de ved. Således håber de, at lokalisering af vand på himmellegemer som Mars vil føre til at finde beviser for liv.
Med dette i tankerne udviklede NASA en strategi til at udforske den røde planet, der tager som sin mantra “følg vandet . ” Nye orbitere, landere og rovere sendt til Mars var designet til at søge efter vand snarere end liv i håb om at finde miljøer, hvor livet kunne have trives.
Det har dog ændret sig med strømmen af beviser disse robotter er vendt tilbage. Nysgerrighed fastslog, at Mars faktisk kunne have understøttet mikrobielivet i den antikke fortid, og den næste NASA-rover – en robot i bilstørrelse baseret stærkt på Curiositys grundlæggende design – sprænger i 2020 for at lede efter beviser for tidligere Red Planet-liv.