Slik kan Mars ha sett ut under forrige istid. Underlig nok er polene på Mars varmere under istidene, og en av mekanismene bak istidene er stikk motsatt av den på jorda. Forskere har nå brukt radarbilder av nordpolkalotten til å beregne at den forrige istiden sluttet for 370 000 år siden. (Illustrasjon: NASA)
Mars på vei ut av istid
Istidene er omvendt av jordas. Radarbilder tegner klimahistorien til den røde planet.
Istid – ordet maner bilder av skinnkledde innvandrere, padlende inn ferske fjordarmer der landet steg fram, befridd for innlandsisens knugende vekt da polkalottene trakk seg tilbake.
Istiden var over – den siste i en lang serie som strekker seg over to millioner år tilbake i tida. Før den tid har jorda opplevd enda flere lange serier av iskledte polkalotter.
Marsboerne ville opplevd det motsatte. Når istiden nå tar slutt, blir polkalottene faktisk større, og temperaturen avtar på lang sikt. Hva slags merkelig omvendt istid er det?
Amerikanske forskere er i ferd med å finpusse svaret. De har boret radarblikket til romsonden Mars Reconnaissance Orbiter ned i lag på lag av is og støv i den store nordpolkalotten på den røde planetn.
De har sett hvordan islagene endrer seg over tid. Slik har de kunnet beregne at den siste istiden på Mars sluttet for 370 000 år siden.
Det er lenge før de første nordmenn gjorde landnåm etter vår siste istid. På den tida vandret homo sapiens rundt på jorda sammen med flere andre slektninger som siden har dødd ut – blant dem neandertalere.
Omvendt reaksjon
På Mars var det verken nordmenn eller hav å gjøre landnåm fra. Det kan forklare hvorfor istidene arter seg stikk motsatt på den røde planeten.
Isen på polene smelter. Da er istiden slutt på jorda. Da begynner istiden på Mars.
På jorda blir polarisen vann i verdenshavene. Mars er kaldere og tørrere. Den smeltede polarisen fryser igjen og dekker et større område lengre unna polene. Mars får to store hvite kapper av is, en i nord og en i sør.
Spiralmønstre rundt nordpolen til Mars er dannet av vinder som også formet islagene og ga forskerne opplysninger om hvordan de er lagret opp etter at siste istid var over. Bildet er databehandlet ut fra høyoppløselige fotografier tatt med ESAs romsonde Mars Express. (Foto: (Bilde: Dominik Neu ogPatrick C. McGuire, Freie Universität Berlin og MEx/HRSC))
Kaldere - og varmere
Under en istid blir det kaldere, ikke sant? Ikke nødvendigvis på Mars. To motsatte effekter kjemper om å vinne.
– Is er hvit og reflekterer mer lys enn røde steiner, så dette vil føre til at temperaturen stort sett synker, skriver Isaac Smith i en e-post til forskning.no.
Han er hovedforfatteren bak artikkelen i tidsskriftet Science der resultatene legges fram.
Høyere trykk
Annonse
– Det skjer likevel noe annet også. Sydpolkalotten lagrer rundt 14 000 kubikkilometer is av karbondioksid. Når polene varmes opp, vil CO2 komme ut i atmosfæren, fortsetter han.
Også vanndamp fra de smeltende polene vil slippe ut i den tynne marslufta.
– Atmosfæretrykket og luftfuktigheten vil bli høyere. Dette kan se bakvendt ut, men mye karbondioksid er lagret i sydpolen, nok til å doble det atmosfæriske trykket, skriver Isaac Smith i en e-post til forskning.no.
Radaren på romsonden Mars Reconnaissance Orbiter kan trenge opptil 300 meter ned i islagene på polene til Mars. Forskjellige islag har ulik mengde støv i seg. Det endrer radarrefleksjonene, slik at forskerne kan skille lagene fra hverandre. (Foto: (Illustrasjon: NASA))
Varmere ved polene
Når trykket stiger, stiger også temperaturen. Enhver som har kjent på en sykkelpumpe etter en hard pumpeøkt, har merket denne varmen.
– Fordi atmosfæretrykket stiger, vil flytende vann helt sikkert bli mer stabilt og Mars vil bli litt varmere, skriver Smith.
Istidene er altså ikke bare kuldeperioder på Mars. Tvert imot. Det er under disse istidene vi kan vente å finne flytende vann.
– Jeg tror flytende vann og til og med dammer av vann er mulige, skriver Smith.
Så hva vinner drakampen om temperaturen? Blir det varmere på grunn av trykket eller kaldere på grunn av sollyset som isen reflekterer tilbake ut i rommet?
Annonse
– Polene vil sikkert bli varmere, men jeg mistenker at avkjølingen fra reflektert lys vil være viktigere enn økningen i atmosfæretrykket, skriver Smith.
Skeive årstider
Hva er det så som utløser varmkalde istider på Mars – og avslutter kalde istider på jorda? Mange faktorer bidrar, men helningen på jordaksen – og marsaksen – er viktig.
Både jorda og Mars snurrer om sin egen akse en gang i døgnet. Slik lages natt og dag. Men denne snurrebassen står litt skjevt. Slik lages årstidene.
På ene siden av banen rundt sola heller nordpolen litt inn mot sola. Det blir sommer i nord.
Et halvt år seinere har planeten gjort et halvt omløp rundt sola. Da heller nordpolen litt vekk fra sola. Det blir vinter i nord.
Årstidene: Når det er vinter i nord, heller jordaksen vekk fra sola. Når det er sommer i nord, heller den inn mot sola. Jo mer jordaksen heller, desto kraftigere blir årstidene. (Foto: (Figur: Hentet fra multimedia I lange baner, produsert av Arnfinn Christensen for forskning.no))
Kraftigere årstider
Jo skakkere planeten står, jo større helningen er, desto varmere blir sommeren, og desto kaldere blir vinteren. Skeive planeter har kraftige årstider.
Her er vi ved en av de viktige forklaringene på hvorfor istidene oppstår. Skeivheten, helningen er nemlig ikke den samme hele tida. Den bikker fram og tilbake over noen tusen år.
På jorda bikker den bare litt. På Mars bikker den mye mer på sitt meste. Det skjer i løpet av flere hundre tusen til millioner av år. Da er årstidene på Mars mye kraftigere.
Motsatt takt
Annonse
I vår tidsalder har Mars og jorda omtrent samme helning – noe over 20 graders vinkel. På begge planetene blir helningen mindre.
Årstidene blir svakere. Polområdene får mindre sol og varme om sommeren. Isen fra forrige vinter rekker ikke å smelte.
Polarisen vokser både på jorda og Mars. Begge planeter blir kaldere. Men istidene går i motsatt takt.
På jorda er vi på vei inn i en istid. På Mars fører kulda til at karbondioksidet i atmosfæren fryser. Lufttrykket synker. Isen fordamper i områdene lenger vekk fra polene. Istiden er over.
Når aksen til Mars og jorda står mest skjevt – som til venstre – blir somrene ekstra varme på polene, og isen smelter der. Det blir varmere på begge klodene. Likevel blir det istid på Mars, fordi den smeltede vannisen fra polene fordamper og fryser i områdene lenger vekk fra polene. Istidene på Mars har altså motsatt rytme av istidene på jorda. (Foto: (Illustrasjon: forskning.no, med kloder fra NASA/Hubble Space Telescope/J. Bell (Cornell U.) og M. Wolff (SSI)))
Ser når istiden sluttet
Radaren Shallow Subsurface Radar (SHARAD) på Mars Reconnaissance Orbiter kan se opptil tre hundre meter ned i nordpolkalotten på Mars.
Radarstrålene reflekteres forskjellig i ulike islag nedover fordi støvmengden varierer. Slik kunne de amerikanske forskerne skille ulike lag fra hverandre.
Det er også gjort tidligere, blant annet av noen av de samme forskerne i 2009. Det nye er at tverrsnittene viser forkastninger i islagene.
Retningen på forkastningene endrer seg et stykke ned, trolig fordi vindene over polen endret retning da klimaet forandret seg.
Disse tverrsnittene av nordpolisen er gjort med radar fra romsonden Mars Reconnaissance Orbiter. I utsnittene nederst er laget der siste istid sluttet tegnet inn med blått. Over dette laget har forkastningene, de orange linjene, en annen retning. Dette viser at vindene har skiftet retning på grunn av endringer i klimaet, og blåst islagene en annen vei. (Foto: (Bilde: Southwest Research Institute))
– Det forteller oss hvor isen forsvant og når den kom tilbake til polene, skriver Smith til forskning.no.
Annonse
Slik har forskerne kunnet beregne at den siste istiden sluttet for 370 millioner år siden.
Nok vann
Hvis denne nydannede isen ble spredt ut over hele overflaten til Mars, ville den lage et 60 centimeter tykt lag. Nesten tre fjerdedeler av denne isen er vann.
Framtidige kolonister på Mars vil altså ikke tørste i hjel.
Referanse:
Isaac B. Smith m.fl: An ice age recorded in the polar deposits of Mars, Science 27. Mai 2016, DOI:10.1126/science.aad6968, sammendrag.
