Vand på Mars: Is, flydende vand i fortiden og videnskabelige beviser
Opdag Mars' vandhistorie: is, spor af fortidens flydende vand og de nyeste videnskabelige beviser — fra polarhætter og floddale til radar- og roverfund.
Der er mindre vand på Mars end på Jorden. Det meste af det kendte vand findes i kryosfæren (permafrost og polarhætter). Der findes ikke vedvarende flydende vand på overfladen i dag; der er kun en lille mængde vanddamp i den tynde atmosfære, og vand forekommer hovedsageligt som is eller bundet i mineraler.
Hvorfor kan flydende vand ikke eksistere længe i dag?
Forholdene på planetens overflade gør det vanskeligt for flydende vand at eksistere over længere tid. Det gennemsnitlige atmosfæriske tryk er meget lavt (ca. et par millibar sammenlignet med Jordens ~1013 mbar), og den gennemsnitlige temperatur er langt under frysepunktet. Det lave tryk og de kolde temperaturer betyder, at overfladevand enten vil fryse eller sublimere til gas. Desuden har Mars et svagt magnetfelt og mister gradvist sin atmosfære til rummet via solvinden, hvilket har sænket trykket over geologisk tid.
Beviser for flydende vand i fortiden
Der er flere uafhængige tegn på, at Mars engang havde flydende vand på overfladen:
- Strømlejer og forgrenede floddale, der minder om flodsystemer på Jorden.
- Udbredte floddale og istidsrelaterede aflejringer, som antyder klimatiske skift og større vandmængder.
- Fordybninger og eroderede kratere, som kan være dannet ved langvarig vanderosion.
- Mineralogiske spor: tilstedeværelsen af mineraler, der typisk dannes i kontakt med flydende vand (f.eks. goethit), grå krystallinsk hæmatit, phyllosilikater (lermineraler), opal og sulfater. Disse mineraler fortæller også om vandets kemi — phyllosilikater peger på relativt neutrale forhold tidligt i Mars’ historie, mens sulfater ofte indikerer mere sure forhold i senere perioder.
Observationer og missioner
Mars-flyvninger som Viking, Mars Odyssey, Mars Global Surveyor, Mars Express og Mars Reconnaissance Orbiter har bidraget med vigtige data. Kameraer og spektrometre ombord har taget billeder og målinger, der viser gamle søbassiner, floddale og andre landformer dannet af vand. Et gammastrålespektrometer i kredsløb om Jorden har fundet is nær overfladen i store områder, og radarundersøgelser (f.eks. MARSIS og SHARAD) har påvist store mængder is under overfladen og i polarområderne.
Phoenix-landingsfartøjet viste direkte, at der findes is lige under overfladen på højere breddegrader, da det gravede og eksponerede is. Phoenix observerede også sæsonbestemt sne og forhold, hvor is kunne smelte eller fugtes lokalt, og instrumenterne registrerede klorater (perchlorater), som kan sænke frysepunktet for vand.
Nutidige is- og muligt flydende vand
Det meste vand på Mars i dag findes som is i polarhætter og i underjordisk permafrost. Radardata har desuden vist stærke reflektorer under den sydlige pol, som i nogle fortolkninger kan indikere tilstedeværelsen af subglaciale væskesamlinger (en mulig sø under isen). Dette tolkes dog stadig med forsigtighed, da andre årsager til radarekkoner også kan være mulige.
Perchlorater og andre salte, som blev fundet af Phoenix og senere landere/rovers, betyder, at små mængder flydende brine teoretisk kan være stabile i meget korte perioder under særlige betingelser, fordi salte kan sænke vandets frysepunkt og ændre fordampningsforholdene.
Mørke striber og diskussionen om flydende vand
De såkaldte mørke striber, ofte omtalt som Recurring Slope Lineae (RSL), er sæsonbestemte mørke striber, der optræder på stejle skråninger. En nyere rapport nævner, at disse mørke striber på Mars' overflade kan være påvirket af vand. Der er fortsat debat i forskningsmiljøet: nogle studier peger på, at RSL kan skyldes brines eller fugtighedstransporter—muligvis via saltudviklede væskefiltreringer—mens andre studier antyder, at de kan være tørre, granulære strømninger uden egentlig flydende vand. Forskning på området fortsætter, og flere data fra kredsløbssonde- og roverinstrumenter bliver brugt til at afklare mekanismerne.
Betydning for astrobiologi og fremtidig udforskning
Vand er en nøglefaktor for liv, som vi kender det. Spor af tidligere flydende vand og områder med is eller potentielt flydende brines gør Mars til en primær målstedsdestination for spørgsmål om tidligere eller nuværende mikrobiologisk liv. Fund af lermineraler og andre aflejringer peger på lejligheder, hvor flydende vand kunne have været til stede i lang nok tid til at skabe et beboeligt miljø.
For fremtidige bemandede og ubemandede missioner er kendskab til vandressourcer også vigtigt som potentiel ressource til drikkevand, ilt og rocketbrændstof (ved elektrolyse). Kortlægning af isforekomster og forståelse af hvor og hvornår flydende vand kan forekomme, er derfor et aktivt forskningsfelt.
Opsummering
Sammenfattende opbevares det meste kendte vand på Mars som is i polarhætter og underjordisk permafrost. Planeten har i fortiden haft væsentligt mere flydende vand på overfladen, hvilket er veldokumenteret gennem floddale, gamle søer og vandrelaterede mineraler. I dag findes kun spor af atmosfærisk vanddamp og is, men der er også tegn på mulig kortvarig eller lokalt stabiliseret flydende væske (brines) og fortsat debat om fænomener som de mørke striber.
En kunstners idé om, hvordan den gamle Mars kan have set ud, baseret på geologiske data.
Vand fundet af sonder
Mange Mars-flyvninger og -sonder har fundet beviser på, at der findes vand på Mars. Mariner 9 fandt erosion og aflejring af vand, vejrfronter og tåge. Viking 2 landede på Mars i vinterhalvåret og fandt frost. Mars Global Surveyor, som kunne påvise gammelt vand, fandt, at Mars har været tør i meget lang tid. Den 6. december 2006 offentliggjorde NASA billeder af to kratere kaldet Terra Sirenum og Centauri Montes, som viste flydende vand på et tidspunkt i 1999 og 2001. Pathfinder fandt ud af, at der tidligere har eksisteret vand på Mars. Pathfinder bekræftede, at der, hvor den landede, er for koldt til, at der kan være flydende vand. Vand kunne dog være i flydende tilstand, hvis det blev blandet med forskellige salte. Pathfinder fandt også tegn på skyer og måske tåge på Mars. Mars Odyssey fandt langt flere beviser på, at der findes vand på Mars. De billeder, som Odyssey tog, bekræftede, at jorden er fyldt med is. I juli 2003 blev det på en konference i Californien sagt, at Gamma Ray Spectrometer (GRS) om bord på Mars Odyssey havde fundet store mængder vand over store områder af Mars. Mars har nok is lige under overfladen til at fylde Lake Michigan to gange.
Frost på Viking 2's landingssted i Utopia Planitia
Flydende vand fundet på Mars
Den 4. august 2011 sagde NASA, at de havde fundet årstidsbestemte ændringer. Disse ændringer blev fundet i kløfter nær kraterranden på den sydlige halvkugle. Dette viser, at der flyder saltvand, som derefter fordamper. Dette efterlader en slags rester.
Marshavshypotesen er en hypotese om, at næsten en tredjedel af Mars' overflade engang var dækket af et hav tidligere i Mars' historie. Havet, som kaldes Oceanus Borealis, skulle have fyldt Vastitas Borealis-bækkenet på den nordlige halvkugle. Vastitas Borealis ligger 4-5 km (2,5-3 miles) miles under planetens højde. Oceanus Borealis tørrede ud for 3,8 milliarder år siden. Den tidlige Mars ville have brug for et varmere klima og en tykkere atmosfære for at lade flydende vand forblive på overfladen.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er den vigtigste kilde til vand på Mars?
Svar: Den vigtigste kilde til vand på Mars er kryosfæren, som omfatter permafrost og polarhætter.
Spørgsmål: Er der flydende vand på Mars?
A: Nej, der er ikke flydende vand på Mars. Det gennemsnitlige atmosfæriske tryk og den gennemsnitlige atmosfæriske temperatur er alt for lave til, at flydende vand kan eksistere på lang sigt.
Spørgsmål: Har der nogensinde været flydende vand på Mars på dens overflade?
Svar: Det ser ud til, at Mars engang havde flydende vand, der flød på overfladen, og at store områder lignede Jordens oceaner. Der er en række tegn, der tyder på, at dette var tilfældet i fortiden eller endda nu.
Spørgsmål: Hvilke tegn tyder på, at der kan have været flydende vand på eller under Mars' overflade?
A: Beviser, der tyder på, at der kan have været flydende vand på eller under Mars' overflade, omfatter strømlejer, polarkapper, spektroskopiske målinger, eroderede kratere, mineraler som goethit og hematit, der ofte dannes, når der er flydende vand til stede, phyllosilikater, opal og sulfataflejringer.
Spørgsmål: Hvilke instrumenter blev brugt til at tage billeder af det, der ser ud til at være gamle søer og floddale?
Svar: Instrumenter som Viking-flyvninger, Mars Odyssey-missionen, Mars Global Surveyor-missionen, Mars Express-missionen og Mars Reconnaissance Orbiter tog billeder af det, der ser ud til at være gamle søer og floddale.
Spørgsmål: Hvad viste Phoenix-landingsfartøjet, da det landede?
Svar: Phoenix-landingsfartøjet viste is, da det landede, samt smeltende is, sne, der faldt, og endda dråber af flydende vand.
Spørgsmål: Kunne en nylig rapport bekræfte tilstedeværelsen af mørke striber på Mars, der skyldes tilstedeværelsen af vand?
A: Ja, en nyere rapport bekræftede, at mørke striber på Mars skyldes tilstedeværelsen af vand.
Søge