Til neste år skal en mekanisk muldvarp hamre seg mer enn tre meter ned i Mars for å ta temperaturen på planeten.

Samtidig vil et uhyre følsomt seismometer ta pulsen på Mars – det vil registrere bølger forårsaket av jordskjelv. Med disse dataene kan forskere få ny kunnskap om planetens indre.

Nasa-prosjektet heter Mars InSight, en forkortelse for Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport – altså utforskning av planetens indre ved hjelp av seismiske studier, landmålinger og varmetransport.

Det blir første gang forskere skal undersøke forholdene under overflaten på en annen planet. De håper at Mars InSight kan gi mer informasjon hvordan planeter dannes og utvikler seg over milliarder av år.

Planetene er kanskje blitt slått skjeive

– Vi vil vite mer om hvordan solsystemet har blitt til. Det er mye vi fortsatt ikke forstår, sier Klaus Mosegaard, som er professor i geofysikk ved Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet.

Med Mars InSight kan forskerne kanskje finne ut om Mars ble dannet etter kollisjoner mellom veldig store kloder, forteller han:

– Den mest fremherskende teorien for dannelsen av månen er at den ble skapt etter et stort sammenstøt mellom den unge jordkloden og en annen klode. Og slike gigantiske sammenstøt var kanskje helt normale i de siste fasene av planetdannelsene. 

– Det kan forklare hvorfor planetenes rotasjonsakser heller i forhold til det planet de går rundt solen i. Rotasjonsaksene burde være vinkelrette hvis planetene var dannet stille og rolig. Kanskje kan Mars InSight gi oss kunnskap om Mars og de andre planetene ble dannet etter kjempekollisjoner. 

Robotarm plasserer instrumenter

Den nye Mars-sonden skal sendes opp i mai 2018, og den skal nå frem til målet 26. november samme år. Forhåpentligvis lander den trygt på en slette ikke langt fra ekvator på Mars.

Når Mars InSight har landet, vil en robotarm sørge for å plassere de to viktigste instrumentene, seismometret SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) og temperatursonden HP3 (Heat Flow and Physical Properties Probe), rett på overflaten.

Den 35 centimeterne lange temperatursonden skal hamre seg ned i Mars ved hjelp av en innebygget hammer. I løpet av et par måneder skal sonden minst tre meter ned, og forskerne håper at den kan klare fem meter.

Temperaturen måles i dybden

Varmesensorer måler temperaturen etter hvert som den høyteknologiske muldvarpen borer seg ned. Den vil også plassere ut bånd med varmesensorer for hver tiende centimeter.

Når den ikke kan nå lenger ned, skal temperaturen i de forskjellige dybdene registreres over en periode på et Mars-år, noe som tilsvarer to år på jorden. Og da vil det vise seg hvor mye av den indre varmen som kommer fra solen, og hvor mye som kommer fra planeten selv.

Forskerne er ikke i tvil om at Mars har en indre varme som primært stammer fra nedbrytingen av radioaktive grunnstoffer.

Ved å måle hvor mye varme som forlater Mars gjennom overflaten, kan forskerne lære mer om hvordan planetens indre ser ut i dag, og de kan regne ut hvordan planeten har utviklet seg rent temperaturmessig.

Kanskje finnes det Mars-skjelv

Seismometeret vil røpe om Mars fortsatt er geologisk aktiv – om det forekommer Mars-skjelv som forrykker overflaten litt. Instrumentet er ekstremt presist og kan måle de minste forskyvelsene – tilsvarende radius av et hydrogenatom.

Mars-skjelv kan være forårsaket av magma, det vil si flytende steinmasse som beveger seg rundt i undergrunnen nær vulkanene på planeten.

På bilder fra satellitten Mars Reconnaissance Orbiter har forskerne også fått øye på store klippeblokker som tilsynelatende har rullet nedover skråninger – kanskje etter et kraftig skjelv.

– Solsystemets høyeste vulkan, Olympus Mons, finnes jo på Mars. Så en gang må det ha vært varme som ville ut, og flytende stein som har beveget seg oppover, sier Klaus Mosegaard.

Meteornedslag røper Mars’ indre

Seismometret vil også kunne måle rystelser fra meteornedslag. Dermed kan forskerne finne ut hvor ofte Mars rammes av meteorer, og hvor store de er.

Hvis en stor meteor faller ned på den motsatte siden av Mars, vil målinger av de rystelsene som når hele veien gjennom planeten og frem til Mars InSight. Det vil fortelle om hvordan planetens indre er satt sammen. 

– Seismologi med én stasjon er som å se med ett øye. Man mangler dybdesyn. Men med de nye seismologiske metodene vi holder på å utvikle, kan vi få en del informasjon fra InSight-seismometeret, forteller Mosegaard.

Kanskje har Mars hatt et magnetfelt

Mars-sonden tar med også et tredje instrument som kalles RISE (Rotation and Interior Structure Experiment). Det mottar et radiosignal fra jorden og sender det tilbake igjen, og ut fra signalets reisetid kan forskerne beregne små variasjoner i planetens rotasjon.

Får forskerne vite presist hvordan Mars dreier om seg selv, får de en bedre forståelse av planetens kjerne og mantel. Og med data fra alle tre instrumenter vil de for alvor få innsikt i planetens indre.

– Kanskje har Mars en gang hatt et magnetfelt forårsaket av indre bevegelser. Det kan også ha vært platebevegelser, omtrent som vi har platetektonikk her på jorden. Det er fantastisk at vi får lov til å se inn i Mars, for da kan vi kanskje se de ulike lagene og finne ut om den har vært levende, slik rent geologisk, avslutter Mosegaard.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.