En enslig sandvirvelvind spinner forbi utsikten til Opportunity i 2016. Da hadde roveren reist i 12 år på Mars-overflaten.
En enslig sandvirvelvind spinner forbi utsikten til Opportunity i 2016. Da hadde roveren reist i 12 år på Mars-overflaten.

Is, vann og metan:
Dette har forskerne funnet ut om Mars det siste tiåret

De siste ti årene har romfartøy lyttet til marsvinden, sonder har sett store mengder is, og rovere har reist over eldgammel sjøbunn.

Publisert

På slutten av 1800- tallet rettet astronom Giovanni Schiaparelli teleskopet sitt mot Mars og beskrev det han synes så ut som sjøer og kontinenter på overflaten.

I dag vet vi at Mars er en gold og ugjestmild verden.

Men en gang for veldig, veldig lenge siden, så Mars annerledes ut.

I løpet av de siste 10 -20 årene har rovere trålet overflaten, og romsonder har inspisert planeten fra lufta.

Bak mange av ekspedisjonene lurer det mest spennende spørsmålet: Har det noen gang vært liv på Mars, og kan det være at det finnes der fremdeles?

Leire på Mars

- Det store nye på 2000- tallet var spektrometeret om bord på den europeiske romsonden Mars Express, sier Stephanie Werner til forskning.no.

Hun er professor ved Senter for Jordens utvikling og dynamikk ved Universitet i Oslo.

- For første gang kunne forskerne se i detalj hvilke mineraler man kunne forvente å finne på overflaten av Mars, og sette det i sammenheng med geologi.

I 2006 nådde også NASAs Mars Reconnaissance Orbiter Mars.

Og romsondene avslørte noe spennende.

- En av de store oppdagelsene de siste 15-20 årene var mineraler som er relatert til vann-aktivitet, sier Werner, som blant annet forsker på planetformasjon og geofysikk.

Data fra sondene tydet på at det var leir-mineraler og andre mineraler som behøver vann for å dannes på marsoverflaten.

Burns Cliff i Endurance krater
Burns Cliff i Endurance krater

Farvel til Spirit

Tvilling-roverne Spirit og Opportunity landet på Mars i januar 2004. Sistnevnte skulle holde det gående langt ut i neste tiår. Fartøyene hadde med seg utstyr til å gjøre undersøkelser av overflaten og kunne manøvreres fra jorden.

Kjøretøyenes oppgave var å lete etter bevis for at planeten en gang hadde hatt vann. De skulle undersøke steiner, sand og geologiske formasjoner.

2010 begynte med et farvel til Spirit.

Den siste tiden hadde den dratt seg rundt med to defekte hjul og overlevd en global sandstorm som nesten tok knekken på begge roverene.

I 2009 kjørte Spirit seg fast i finkornet sand. Den ble sist hørt fra i mars 2010. Da hadde den klart seg mye lenger enn de 90 dagene den opprinnelig var designet for.

Dette bildet tok Spirit av solnedgangen på Mars.
Dette bildet tok Spirit av solnedgangen på Mars.

Øyne på overflaten

Opportunity kjørte videre.

I løpet av oppdraget sendte roveren over 200 000 bilder hjem. Den ga forskerne et detaljert skue av den rustrøde grunnen og av formasjoner i landskapet. Roveren løftet også blikket og har tatt vide panoramabilder i farger og fanget jordnedgangen.

Den viste «dust devils» eller sandvirvelvinder som spant over ødemarken og laget spor i sanden. Den så også hvordan vinden drev skyer av iskrystaller over himmelen.

Ikke minst fikk den undersøkt geologien i bunnen av eldgamle nedslagskratere.

«Blåbær» på landingsplassen

Der hvor roveren landet så forskere raskt noe som lignet på blåbær som var strødd ut over bakken. De små, rare kulene fascinerte, og de ble funnet i stort antall flere steder på planeten.

Hvordan ble de til? På jorden er det funnet lignende kuler som er laget av mineraler utfelt av grunnvann. Forskerne tror samme prosess har laget de små kulene på Mars.

Det var også indikasjoner på at Meridiani Planum, landingsplassen, var dekket av flytende vann tidligere i Mars sin historie. Her er det forekomster av grå hematitt, jernoksid som ofte dannes i vann eller vulkansk aktivitet. Andre tegn var sulfater og steinenes utseende, ifølge NASA.

Forskere klødde seg i hodet over disse kuleformede steinene på et par millimeter.
Forskere klødde seg i hodet over disse kuleformede steinene på et par millimeter.

En lys åre dukker opp

I 2011 nådde Opportunity det såkalte Endeavour-krateret etter en lang og farefull ferd.

Her gjorde fartøyet en ny oppdagelse. En åre med lyse mineraler kom til syne på bakken. Den var ikke mer enn en tommelbredde tykk.

Det var gips. Forskere tror den ble avsatt av vann fra undergrunnen, en gang for lenge siden.

Det er den type oppdagelser som «får geologer til å hoppe i stolen», sa en av forskerne i teamet, ifølge en melding fra NASA.

Både blåbærkulene og avsetningen tyder på at det var grunnvann på mars.

Forskere tror denne åren av gips ble dannet av vann som kom opp fra undergrunnen.
Forskere tror denne åren av gips ble dannet av vann som kom opp fra undergrunnen.

Traff blink

Opportunity undersøkte Endavour krateret videre. Og forskerne pekte seg ut en lys stein som de ville gjøre analyser av. Det var et godt valg.

Steinen viste seg å være «intenst endret av vann», skrev NASA. Komposisjonen av mineraler i steinen var ulik fra andre som roveren hadde undersøkt.

Området var et mål for forskerteamet fordi NASAs Mars Reconnaissance Orbiter tidligere hadde sett leir-mineraler i krateret. Det dannes typisk i i forbindelse med vann. Vann som ikke er for surt.

Den sprukne steinen, som ble kalt Esperance, tydet på at krateret kan ha hatt et ideelt miljø for liv, tidlig i Mars sin historie.

Selvportrett av Opportunity, som NASA kalte «meg og skyggen min». Her er kjøretøyet på vei lenger inn i Endurance-krateret tidligere i oppdraget.
Selvportrett av Opportunity, som NASA kalte «meg og skyggen min». Her er kjøretøyet på vei lenger inn i Endurance-krateret tidligere i oppdraget.

Inn kommer den nysgjerrige

Undersøkelsene til de to roverne viste positive tegn på at det har vært vann i grunnen og over bakken i planetens fjerne fortid.

Curiosity, NASAs neste og oppgraderte rover tok over ballen.

Roverens oppgave: Å finne ut om Mars noen gang hadde et miljø som faktisk gjorde liv mulig. Destinasjonen var Gale-krateret.

Den landet trygt på Mars-overflaten den 2. august 2012.

Curiosity hadde med seg flere og mer avanserte vitenskapelige instrumenter med seg enn de tidligere roverne.
Curiosity hadde med seg flere og mer avanserte vitenskapelige instrumenter med seg enn de tidligere roverne.

En kikk tilbake i tid

Gale-krateret er over 150 kilometer langt og har et stort fjell i midten. Krateret stammer fra et kraftig meteornedslag for mellom 3,8 og 3,5 milliarder år siden.

Ved hjelp av Curiosity har forskere nå en teori om hva de kan se i krateret. Tidlig i Mars sin historie var planeten varmere og våtere. Grunnvann og bekker rant inn i krateret og lagde innsjøer. Sand og stein samlet seg på bunnen og ble til sedimentlag ettersom tiden gikk.

Når Mars tørket ut, så la det seg nytt materiale oppå den tørre bunnen, og den ble krakelert av grunnvann. Med tiden har vind gravd seg ned i materialet og blottlagt lag i de gamle sedimentene. Det gjør at Curiosity kan få en titt tilbake i tid. Dette forklares i denne videoen fra NASA.

Curiosity nærmer seg en høy sanddyne.
Curiosity nærmer seg en høy sanddyne.

Velkjent form

Kort tid etter landing gjør Curiosity sitt første funn.

Den oppdaget avrundede småstein.

- De fleste er kjent med avrundede elvesteiner, sa planetforsker Rebecca Williams, som ledet en studie av funnet.

- Kanskje du har plukket opp en jevn, rund stein for å sprette den over vannet. Det er spennende og gledelig å se noe så kjent i en annen verden, sa hun i meldingen fra NASA.

Steinene ble mest sannsynlig formet av å ha blitt rullet og slipt i en elv. Vannet var ankelhøyt eller til knes, ifølge forskerne. Steinene er for store til å ha blitt slipt av vind.

Steinene og den sprukne bakken er en del av et uttørket elveleie, mener forskere.
Steinene og den sprukne bakken er en del av et uttørket elveleie, mener forskere.

Organiske molekyler

Et år senere, i 2013, gjorde Curiosity nye oppdagelser, 100 meter unna.

Den drillet ned i den tørre bunnen på en plass som kalles Yellowknife Bay. Så undersøkte roveren det fine pulveret som ble liggende ved siden av borehullet.

Det viste deg at sedimentsteinen inneholdt svovel, nitrogen, hydrogen, oksygen, forsfor og karbon - viktige elementer for organisk liv.

Forskerne beskriver at selve steinen var bygget opp av finkornet mudderstein, som inneholder leir-mineraler, sulfat-mineraler og andre kjemikalier.

NASA formidlet at området ser ut til å være enden av et eldgammelt elvesystem, eller en vekslende våt sjøbunn der forholdene kunne ligge til rette for mikrober.

Det våte miljøet var ikke surt eller ekstremt salt, noe som ser ut til å ha vært tilfellet i flere andre tidlige vannansamlinger på mars.

Senere fant Curiosity også organiske molekyler i gammel sjøbunn på Mars. De kan stamme fra geologiske prosesser, meteorer, eller fra organismer.

Curiosity bekreftet at det finnes plasser på Mars hvor det er mulig at liv oppstod på et tidspunkt.

I Gale-krateret.
I Gale-krateret.

Metan-mysteriet

Det ble for første gang målt bittelitt metan på Mars i 2003. Men målingene siden har vært sprikende.

Det første året registrerte ikke Curiosity noe metan på Mars. Men så, i 2014, meldte NASA at roveren hadde oppdaget en plutselig økning av metan i lufta.

Metan er en interessant gass på Mars for forskere. Det er fordi gassen brytes relativt raskt ned i planetens atmosfære. Tilførsel av metan må bety at det er noe som slipper det ut. På jorda er det mange mikroorganismer som slipper ut metan som et restprodukt. Metanen på Mars trenger ikke komme fra noe levende, men kan slippes ut fra permafrost eller fra geologiske reaksjoner.

Roveren har senere registrert små variasjoner i metan-nivået med topper i sommermånedene. Nylig ble det kjent at også oksygennivået varierer noe, og forskere sliter med å forklare hvorfor, ifølge NASA.

Om det er varierende nivåer av metan på Mars eller ikke er fremdeles en stor debatt sier Stephanie Werner.

- ExoMars Trace Gas Orbiter, har høyere sensitivitet for å oppdage metan og har ikke funnet metan i atmosfæren. Det er en stor diskusjon om det er prosesser på mars som slipper ut og fanger metan eller ikke.

Sandstormen i 2018 farget planeten dus-oransje. Bildet er tatt av Hubble-teleskopet.
Sandstormen i 2018 farget planeten dus-oransje. Bildet er tatt av Hubble-teleskopet.

Global sandstorm

I juni 2018 blåste det opp til storm rundt Opportunity, den andre roveren som hadde vært på planeten helt siden 2004. I løpet av dager spredde stormen seg til nærmest hele planeten.

Sandstormer på Mars kan oppstå i løpet av kort tid og vare i uker eller måneder. Store stormer blåser opp så mye sand i lufta at det nærmest totalt blokker solen ute.

Himmelen ble mørk, og utenfra kunne man se at planeten var skjult under et teppe av sand i lufta.

Opportunity var avhengig av sol for å få lade batteriene sine, og gikk inn i dvalemodus. Forskere håpet den skulle våkne opp igjen, med det gjorde den ikke. Curiosity derimot, er drevet av kjernekraft og klarte seg derfor godt.

Det siste panoramabildet som Opportunity tok våren 2018, viser en vakker utsikt fra roverens siste hvilested, Perseverance Valley.

Det aller siste bildet Opportunity sendte var dette:

En sandstorm i 2018 ble slutten for Opportunity.
En sandstorm i 2018 ble slutten for Opportunity.

Lyden av Mars-vind og skjelv

En robot tok avskjed, mens en annen ble sendt opp. I november 2018 landet sonden InSight på overflaten.

I motsetning til roverne, kan ikke InSight kjøre rundt, og forblir stående der den landet.

Når støvet hadde lagt seg, rettet InSight ut sine to solcellepaneler. Kort tid etter begynte roboten å samle inn data. Den har med seg et seismometer som registrerte vibrasjonene fra vinden. Det gjorde at vi for første gang kan høre vind på Mars:

InSight plasserte senere seismometeret forsiktig i sanden. Målet er å registrere mars-skjelv. Det kan gi forskerne en idé om hvordan Mars ser ut på innsiden. De skal se på hvordan seismiske bølger endres når de passerer gjennom planetens innside. Hvordan bølgene endrer seg, kommer nemlig an på hva planetens indre er laget av.

I april 2019, meldte NASA om at Insight trolig hadde registrert et marsskjelv for første gang.

InSight har plassert ut seismometeret.
InSight har plassert ut seismometeret.

Is, ikke bare på polene

Is dekker de to polene på Mars. Men is finnes også lenger inn på planeten. Nylig kartla forskere hvor den befinner seg. I flere områder finnes is bare noen centimeter under et lag med sand. Mennesker som besøker planeten kan grave seg frem til den med spade, ifølge en melding fra NASA. Det kan komme godt med på en ekspedisjon til planeten.

I løpet av det siste året har det også kommet flere andre studier om is og vann på Mars.

Trolig finnes det isbreer under bakken og ikke bare ved polene. Slike isbreer vil sannsynligvis kunne fortelle om fortidas vær og klima på planeten, slik som isbreer på jorden.

Ifølge en annen studie kan det falle snø om natten på Mars, hvis forholdene ligger til rette for det.

I 2018 kom nyheten om at MARSIS-radaren sett tydelige tegn på at det er store flytende vannmasser under Mars sin sørpol. Vannet er dog sannsynligvis veldig salt og giftig.

Utsikt på Mars.
Utsikt på Mars.

- Sikkert at det var vann på Mars

I dag eksisterer det ikke flytende vann på overflaten på Mars. Trykket er så lavt at vann går rett fra is til damp om isen smelter.

Men forskere er nå temmelig sikre på at det en gang må ha vært flytende vann på overflaten som har endret geologien og landskapet.

- Det må ha vært vann, sier Stephanie Werner.

- Først og fremst, det er iskapper på polene, permafrost, isbreer, og frostskyer som kommer og går. Vi ser strukturer på planeten som ser ut som de har blitt dannet av elver og innsjøer. Vi har funnet mineraler som behøver vann for å dannes.

I tillegg kommer de andre bevisene som roverne har hentet inn.

Curiosity har videre vist at det faktisk er områder på Mars hvor forholdene kan ha ligget til rette for at liv kunne oppstå i en fjern fortid.

Bilder fra romsonder viser at det er mange strukturer på mars-overflaten som ser ut til å ha blitt gravd ut av elver, sjøer og flom.
Bilder fra romsonder viser at det er mange strukturer på mars-overflaten som ser ut til å ha blitt gravd ut av elver, sjøer og flom.

Skal lete etter biosignaturer nede i bakken

I det neste årene skal romforskere forsøke å komme nærmere et svar på om liv rakk å bli til, før Mars ble tørr og mistet mye av atmosfæren sin.

Muligheten holdes også åpen for at det fremdeles kan finnes mikroorganismer på planeten, selv om det vel ikke er så sannsynlig.

De finnes i alle fall ikke på overflaten. Der er det tørt, isende kaldt, i sanden er det perklorater som ødelegger karbonforbindelser og UV-strålingen viser ingen nåde.

Den europeiske romfartsorganisasjon (ESA) skal sende opp en rover med navn Rosalind Franklin. Den skal kunne drille 2 meter ned i bakken og lete etter tegn på tidligere organismer.

- Siden Mars har en så tynn atmosfære og sterk stråling som ødelegger organisk materiale, så er det mer sannsynlig at man vil finne faktiske biosignaturer lenger nede i bakken, sier Werner.

Det kan for eksempel finnes mikrofossiler der. Men det vil ikke bli så lett for roveren å se dem. Roveren har også instrumenter som kan oppdage organiske molekyler og eventuelle rester etter organismer.

- Eller til og med noe som er i live, men det er høyst spekulativt, sier Werner.

Roveren skal lande på en slette som heter Oxia Planum, en plass hvor det er oppdaget rikelig med leirmineraler. Ekspedisjonen heter ExoMars 2020.

Gale-krateret.
Gale-krateret.

NASAs nye rover skal se hvordan mennesker vil klare seg

Også NASA skal sende opp en ny rover i år. Både den og ESA sin skal etter planen skytes opp i juli.

- NASAs Mars 2020 var originalt dedikert til forskining på overflaten, men oppdraget har faktisk blitt omdirigert. Det skal nå være en forløper til å studere miljøet på mars, for å se om mennesker kan leve der, forteller Werner.

Roveren skal i tillegg ta prøver fra Mars, og disse skal bli forsøkt sendt tilbake til jorda.

Både NASA og SpaceX har planer om å sende mennesker til Mars så snart det lar seg gjøre.

Også Kina planlegger å sende opp en sonde og rover i 2020, skriver Space.com.

Werner synes videre det bør være et vitenskapelig mål å få bedre oversikt over tidslinjen i Mars sin historie. Hva har skjedd, og i hvilken rekkefølge skjedde det? Foreløpig vet vi ikke helt når vannet forsvant fra Mars sin overflate for eksempel.

- Vi vet ikke om det var vann på overflaten på Mars for inntil 3,5 milliarder år siden, eller bare for frem til 3,7 milliarder år siden. Vi kan ta feil med 200 millioner år, kanskje mer.