De fleste af menneskehedens Mars-bundne rumfartøjer søger på den røde planet efter bevis for dens vandige fortid. Et radarinstrument på rumfartøjet har skabt vandis i Mars 'øverste lag; et mineralkortlægningsinstrument har opdaget kemikalier dannet i et vådt miljø; og dets kraftfulde kamera har valgt åbenlyse funktioner på Mars's overflade dannet af rindende vand. Her er en oversigt over, hvad Mars Express har fundet indtil videre.
I en række årtier har astronomer spekuleret på vand på Mars. Takket være ESAs Mars Express er meget af spekulationerne erstattet med fakta. Mars Express blev lanceret den 2. juni 2003 og har ændret den måde, vi tænker på Mars.
Siden Viking-missionerne i 1970'erne har planetforskere ændret deres opfattelse af vand på Mars flere gange og passeret fra billedet af en tør planet til den fra en varmere og vådere plan. Mars Exports data skygger nu et nyt lys over det komplekse spørgsmål om vandudviklingen på den røde planet.
”Vi skriver om Mars historie,” siger Gerhard Neukum, Freie Universitaet Berlin, Tyskland og den primære efterforsker på Mars Express's stereopera (High Resolution Stereo Camera) (HRSC). ”Det store billede af en varm våd Mars er ikke helt korrekt. Enhver varm våd periode varede kun et par hundrede millioner år. For fire tusind millioner år siden var det forbi, ”tilføjer han.
Tre instrumenter på Mars Express har været i centrum for denne revolution i tankerne. Den ene er Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding (MARSIS). Siden juli 2005 har MARSIS sonderet under Marsoverfladen til dybder af tusinder af meter. Dette er første gang, sådanne undersøgelser finder sted.
”MARSIS har vist, at mange af de øverste lag af Mars indeholder vandis,” siger Jeffrey Plaut fra Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, der er medprincipal efterforsker ved MARSIS-eksperimentet.
Forskerne opdagede rigelig vandis i de Martiske polare regioner og modtog også en overraskelse fra nogle af de allerførste resultater, som MARSIS vendte tilbage. Da radaren passerede over de midterste nordlige breddegrader i Chryse Planitia, viste signalerne et nedgravet slagkrater, under overfladen. Inde i denne slagstruktur var et tykt lag med muligvis vand-isigt materiale. ”Vi finder reservoirer med is, der aldrig er blevet set før,” siger Plaut, ”men vi undrer stadig, hvornår og hvor vandet på Mars var flydende.”
”De sidste MARSIS-observationer er blevet foretaget på Sydpolen,” tilføjer Giovanni Picardi, MARSIS hovedundersøgelsesleder, fra Rom-universitetet ‘La Sapienza’. "Kvaliteten af de foreløbige resultater af den avancerede analyse, vi stadig udfører, er virkelig spændende og lovende med hensyn til de vigtigste videnskabelige mål for vores eksperiment." Målene inkluderer påvisning af vand under jorden.
OMEGA synlige og infrarøde mineralogiske kortlægningsspektrometer har taget kæmpe skridt hen imod besvarelse af dette spørgsmål. OMEGA registrerer mineraler på Mars's overflade. Tre afslører især Martian-vandets historie. ”Vi har demonstreret, at vand kunne have været stabilt på Mars's overflade, men ikke så længe,” siger Jean-Pierre Bibring, Institut d’Astrophysique Spatiale, Orsay, Frankrig og OMEGAs hovedundersøgelsesleder.
OMEGA påviste lerlignende mineraler, der dannes ved langtidseksponering for vand, men kun i de ældste områder af Mars. Dette antydede, at der kun flød vand i løbet af de første hundrede millioner år i planetens historie. Når disse vandmasser blev tabt, brast vand lejlighedsvis fra inde i planeten, men fordampede hurtigt.
Under fordampningen lavede de sulfater, det andet mineral, som OMEGA detekterede. Når selv dette stoppede, og det resterende vand på Mars blev permanent frosset, vendte atmosfæren gradvis jorden rød ved at skabe det tredje mineral OMEGA detekterede, jernoxid.
Mars har været sådan i tusinder af millioner af år. ”Det er bemærkelsesværdigt, at vi for første gang har identificeret, hvor og hvornår der kunne have været flydende vand på Mars. Det er ikke her, man tænkte på før, ”siger Bibring.
Billederne fra HRSC (High Resolution Stereo Camera) peger mod de samme konklusioner. De viser Marsoverfladen i den mest udsøgte detalje og afslører funktioner kun 10 meter på tværs. De viser tydeligt ekstremt gamle Martian-regioner, der er eroderet af strømmende vand. Billederne viser også en enorm dal, Kasei Valles, udskåret af en gigantisk Mars-gletsjer, der varede i tusind millioner år i den tid, hvor Mars-temperaturen var faldet for lavt til, at flydende vand kunne strømme over overfladen.
”Vi ser en klar forbindelse mellem vulkanske regioner og vandstrømme,” siger Neukum. Uanset hvor der har været vulkansk aktivitet på Mars, har det smeltet vand inde i Mars og lader det flyde til overfladen. Nogle af disse strømme er nyere - geologisk set. ”Ved foden af Olympus Mons ser HRSC bevis for vandstrømme, der er sket inden for de sidste 30 millioner år,” siger Neukum.
NASAs seneste rumfartøj, Mars Reconnaisance Orbiter (MRO), bærer instrumenter, der fører videre fra dem fra Mars Express. Mange forskere fra holdene, der arbejder på MARSIS, arbejder nu på ASI's Shallow Radar (SHARAD) ombord på MRO. Dette er indstillet til at fokusere på de lavere lag af Mars, mens MARSIS ser dybere ud. OMEGAs søsterinstrument på MRO er Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM). Dette vil se nærmere på mineraler på Marsoverfladen. Imidlertid har instrumentet kun et lille synsfelt, så det bliver brug for vejledning. ”De vil primært målrette mod de områder, som OMEGA har vist sig at være interessante,” siger Bibring.
”Mars Express har leveret hidtil uset bevis for vandets historie på Mars. Nu ser vi frem til nye undersøgelser, der vil bygge videre på denne arv, ”siger Augustin Chicarro, Mars Express's projektforsker ved ESA.
Original kilde: ESA News Release
