Vandet på Mars

For nogle dage siden kom der en nyhed, som burde have fået ret meget omtale. Det ser ud til at man har fundet nyligt afgivne spor efter vand på Mars. Det er faktisk ret fedt. Det betyder nemlig, at der nu er en større sandsynlighed for at finde liv på Mars. Derudover vil det være muligt at bosætte sig på Mars. Det ville det ikke have været ellers.

Tidligere resultater - blandt andet fra Marsroverne Spririt og Opportunity har ikke harmoneret med at vand har eksisteret på overfladen lang tid nok til at liv har kunnet slå rod. Det har været det troen på liv/spor efter liv på Mars har været bundet op på.


Tryk og vand
Man har selvfølgelig ikke fundet en vandpyt eller noget tilsvarende, for vand kan nemlig kun eksistere i længere tid, hvis der er tryk nok og selvfølgelig den rigtige temperatur.

Her på jorden er trykket således, at vand koger ved 100 grader Celsius, 373 Kelvin. Rejser du op på toppen af et meget højt bjerg, vil trykket mindskes - vi siger, at atmosfære bliver tyndere. Det gør at vandet koger ved en lavere temperatur, og det temperaturvindue, hvor vand eksisterer bliver mindre.

Figur fra Encarta
På Mars er trykket ved overfladen meget mindre end her på Jorden. Atmosfæren er simpelt hen tyndere, selvom den engang har været sammenlignelig med Jordens. Grunden til den tynde atmosfære tilskrives at Mars ikke har et magnetfelt. Den ultraviolette stråling fra Solen kan ionisere atmosfærens partikler, så de får en elektrisk ladning. Solvinden består af ladede partikler, som bevæger sig, og det giver et magnetfelt, som kan samle de nu ladede marspartikler op og føre dem væk fra planeten. Jorden har et globalt magnetfelt, som ligner en stangmagnets felt, og det beskytter vores atmosfære mod solvinden. Det manglende magnetfelt på mars betyder at atmosfæren er blevet eroderet væk. Så trykket er meget lavt. Det betyder, at vand ikke kan eksistere på Mars. Vanddamp eller vandis er de to eneste muligheder.

Trykket på Marsoverfladen er ifølge Wikipedia et sted mellem 0,006 og o,009 atmosfære, hvilket ifølge figuren til venstre faktisk giver et lillebitte vindue, hvor vand kan eksistere. Her er nogle grafer, der viser hvordan trykket varierer.

Fra Jorden ved vi, at tryk og temperatur stiger jo længere vi bevæger os ind mod kernen, og sådan er det også på Mars. Hvis der eksisterer flydende vand på Mars, vil det derfor være under overfladen. Men præcis hvordan det skulle foregå, at der er flydende vand på Mars, og hvordan det flyder ud til overfladen, vides ikke endnu.

Hvad har man egentlig fundet
Billedet herunder er fra Nasas hjemmeside
Billedet til venstre er et blandt mange, som man kan kigger på på Nasas hjemmeside. De er taget af Mars Global Surveyor. De har tilmed lavet et kommenteret slideshow, som er værd at stifte bekendtskab med. Du kan klikke på billedet her til venstre og få det i fuld størrelse. Det giver et godt indtryk af kvaliteten af de billeder, man tager.

Det du skal bemærke er, at billederne er af det samme område med 7 års mellemrum. Man har tidligere ment, at der ikke skete ret meget på Mars rent geologisk, men her kan vi se, at der faktisk sker noget. Det man ved sker, er støvstorme og der er også et vejrsystem baseret på CO2. Grunden til at NASA ikke tror, at disse nye opdagelser har noget med de ting at gøre er netop fordi deres forskere har kigget meget grundigt på billederne.

Det du kan se på billedet er formentlig materiale, som er transporteret af vand ned ad bakke. Aflejringer, med andre ord, og de er hundreder af meter lange. Der er forgreninger, som ligner fingre og det ser ud til, at vandet er løbet let udenom små forhindringer.
Et andet tegn på at det rent faktisk er efterladenskaber fra vand og ikke støv er, at aflejringerne er lyse. Hvis det var støv, ville de være mørke, for Marsrovernes spor er mørke, og de kommer netop af at hjulene hvirvler støvet op, når roverne kører. Omvendt ville vi forvente lyse aflejringer, enten fordi der er salt i vandet, som koncentreres af vandet og aflejres, eller fordi der kommer frost på overfladen og vandet omdannes til is.

Det lave tryk har gjort, at vandet hurtigt er blevet omdannet til damp og is.

Tidligere opdagelser
Danmark har en Marsgruppe, ledet af Morten Bo Madsen. De har nogle eksperimenter på de berømte Marsrovere. Ved hjælp af blandt andet Mössbauerspektroskopi* har de konstateret, at der ikke var ret meget vand indblandet i dannelsen af støvet på Mars.

Andre forskere har brugt rovernes andre redskaber til at danne sig et overblik over mineralogien på de sten, der har krydset robotternes vej. Alle kunne kun komme frem til, at der ikke havde været så meget vand på Mars og også kun meget lidt i flydende form. Dog åbnede en enkelt gruppe en dør, ved det at de så meget svovlholdigt materiale (for eksempel nogle salte) i jordbundsmaterialet. De mente, at der skulle en del mere vand til at opløse og rykke rundt på svovl i de koncentrationer de målte her, end de ellers kunne måle. Det overordnede billede viste dog ikke noget om de havområder og søer, som næsten alle Marsforskere tror har været på Mars.

Satelitter har siden halvfjerserne optaget spor efter rindende vand på Mars, og disse spor varierer i alder. Nogle er næsten fire milliarder år gamle, mens andre er måske kun tusinder af år gamle. Og de sidste nye er altså kun syv år gamle.


Hvad nu?
Her på Jorden ved vi, at så længe der er vand, er der liv. På Mars ved vi til gengæld, at der ikke kan eksistere liv på overfladen. Mars har intet UV-filter (ozonlag), så Solens dræbende UV-stråler har frit spil. Marsoverfladen er derfor steril. Men ingen Marsmissioner har endnu gravet dybere end 30 centimeter ned, og de nye billeder ser ud til at vise, at under overfladen på Mars er der flydende vand. Derfor er det blevet mere sandsynligt at finde mikroorganismer på Mars, under overfladen. En af ESAs fremtidige missioner, ExoMars, går ud på at lande på Mars og bore ned i overfladen - netop i søgen efter mikrober.

Hvis der er tilgængeligt vand, vil det være muligt at bosætte sig på Mars. Mennesket har brug for vand for at overleve, og det er ikke praktisk muligt at tage alt det vand med, som vi har brug for. Simpelthen fordi det vil være for brændstofbeskosteligt. NASA har offentligjort planer for, hvordan de har tænkt sig at lave en base på Månen og derfra tage til Mars. Månen har den fordel, at den på grund af den lave tyngdekraft (ca. 1/6 af Jordens) er nemmere at rejse væk fra end Jorden er. Her fra Jorden skal man rejse med 11.2 km/s. Men det må kræve, at man også finder vand som man kan udvinde på Månen. Det vil i hvert fald gøre det hele meget lettere.


*Mössbauerspektroskopi går i korte træk ud på, at skyde gammafotoner med forskellige energier ind i atomkerner. Atomkernerne skal være fanget i et fast materiale, for eksempel et mineral, for ellers bliver de skubbet af fotonerne. Hvis vi kan give fotonerne den helt rigtige energi bliver de absorberet på grund af forskellige atomare effekter. Stiller man en detektor på den anden side af de atomer man beskyder, vil der komme færre gammafotoner igennem, hvis man rammer den rigtige energi. De er jo netop blevet opslugt. Det er en meget specialiseret teknik, som kun virker for få isotoper af atomer. Men heldigvis er den ganske god til de mineraler vi finder på Mars. Metoden giver nogle ret præcise oplysninger om tætheden af elektroner omkring atomkernene, magnetiske og elektriske felter. Disse oplysninger kan igen bruges til at identificere forskellige mineraler.