Tack vare flera robotuppdrag som har utforskat Mars atmosfär, yta och geologi, har forskare kommit fram till att Mars en gång var en mycket varmare och blötare plats. Förutom att ha en tjockare atmosfär var planeten faktiskt tillräckligt varm för att rinnande vatten skulle kunna finnas på ytan i form av floder, sjöar och till och med ett hav som täckte stora delar av det norra halvklotet.
Enligt ny forskning baserat på data som samlats in av NASA Nyfikenhet uppdraget verkar det som om Gale-kratern (där rovern har utforskat de senaste åtta åren) upplevde massiva översvämningar för ungefär 4 miljarder år sedan. Dessa fynd tyder på att Mars medelbreddgrader också täcktes av vatten vid en tidpunkt och ger ytterligare tips om att regionen en gång understödde liv.
Dessa fynd var föremål för en studie som nyligen dök upp i numret 5 november av Naturvetenskapliga rapporter . Den ansvariga forskargruppen leddes av Dr. Ezat Heydari (professor i fysik vid Jackson State University) och inkluderade flera jordforskare, astronomer och forskare från NASA:s Jet Propulsion Laboratory (JPL), Cornell University och University of Hawaii.
Detta självporträtt med låg vinkel av NASA:s Curiosity Mars-rover visar fordonet på platsen varifrån det sträckte sig ner för att borra in i ett stenmål kallat 'Buckskin' på nedre Mount Sharp. Kredit: NASA/JPL-Caltech/MSSS
På Mars skrivs bevis på planetens vattniga förflutna över hela landskapet i form av välbevarade geologiska särdrag. Ironiskt nog är det naturen hos Marsmiljön idag – iskallt, uttorkat, inget rinnande vatten och en mycket tunn atmosfär – som har gjort det möjligt för dessa bevis att bevaras under loppet av miljarder år.
Som de anger i sin studie analyserade teamet data som erhållits avNyfikenhetpå grusåsarna i Hummocky Plains Unit och ås-och-trågbandformationerna i Striated Unit. Dessa vågformade sedimentära avlagringar är så kallade 'megaripplar' (aka. antiduner). Som medförfattare Alberto G. Fairén , en besökande astrobiolog vid College of Arts and Sciences, förklarade för Cornell Chronicle :
'Vi identifierade megaöversvämningar för första gången med hjälp av detaljerade sedimentologiska data som observerats av roveraren Curiosity. Avlagringar som lämnats efter av megafloder hade inte tidigare identifierats med orbiterdata.'
Dessa antidyner på botten av Gale-kratern mäter cirka 9 meter (30 fot) höga och är placerade cirka 137 (450 fot) från varandra. Dessutom är de daterade till cirka 4 miljarder år sedan och är identiska med skiktade sedimentära egenskaper på jorden som avsattes av smältande is under de tidiga Kvartär istid (ca. 2 miljoner år sedan).
MRO-bild av Gale Crater som illustrerar landningsplatsen och vandringen för Rover Curiosity. Kredit: NASA/JPL/T.Reyes
Även här tillskriver forskargruppen bildandet av dessa egenskaper till smältande is, vilket sannolikt orsakades av en stor påverkan som frigjorde koldioxid och metan från planetens frusna reservoarer. Det resulterande utsläppet av vattenånga och gaser kombinerade för att producera en växthuseffekt som ledde till en tillfällig ökning av temperaturer och blötare förhållanden.
När denna vattenånga svalnade kondenserade den och bildade moln som ledde till skyfall som kan ha varit över hela planeten. I Gale-kratern samlades detta vatten och kombinerades med vatten som svämmade ner från Mount Sharp, som ligger i mitten av kratern. Resultatet av allt detta var en serie översvämningar som skapade megaripplarna på botten av kratern, som förblev där intakta efter att vattnet försvunnit.
Detta senaste bevis är ytterligare en indikation på att Gale-kratern en gång hade ihållande sjöar och bäckar, vilket framgår av sedimentära avlagringar. Närvaron av dessa långlivade vattenmassor är fortfarande en av de starkaste indikationerna på att mikrobiellt liv kunde ha funnits i Gale-kratern och på Mount Sharp för miljarder år sedan. Som Fairén sammanfattat :
'Tidiga Mars var en extremt aktiv planet ur geologisk synvinkel. Planeten hade de förutsättningar som behövdes för att stödja närvaron av flytande vatten på ytan - och på jorden, där det finns vatten, finns det liv. Så tidigt var Mars en beboelig planet. Var det bebott? Det är en fråga som nästa rover Perseverance … kommer att hjälpa till att besvara.”
Konstnärens intryck av Perseverance-rovern på Mars. Kredit: NASA-JPL
Den 18 februari 2021Nyfikenhetrover kommer att få sällskap av sitt systeruppdrag, Uthållighet . När den når ytan kommer den här robotutforskaren att delta i sökandet efter liv på Mars (förr och nu) och kommer att vara det första uppdraget att få prover för att eventuellt återvända till jorden. Analysen av dessa kommer att göra det möjligt för forskare att äntligen få en glimt på nära håll av Mars jord och sten, som kan innehålla tecken på tidigare liv.
Detta uppdrag, och andra som kommer att anlända under de kommande åren, kommer att hjälpa till att bana väg för eventuella besättningsuppdrag till Mars, som kommer att etablera sig på den röda planeten och försöka låsa upp de bestående mysterierna om dess geologiska historia och evolution.
Vidare läsning: Cornell Chronicle , Naturvetenskapliga rapporter