Mars: Den rustne planet

Ron Miller & William K. Hartmann*

Mars har ingen konkurrenter som den mest fascinerende planet. Den er omkring halvt så stor som Jorden og har ørkenlandskaber, der er farvet røde af jernholdige mineraler - som dem, der findes i de sydvestlige ørkener i U.S.A. Så tidligt som år 1800 viste teleskoper pol iskapper og vekslende skyer. Yderligere studier viste dunkle pletter, som blev mørkere, når det blev forår på Mars.
    Omkring 1895 samlede den farverige amerikanske astronom Percival Lowell alt dette til en glimrende ny teori. Mars, sagde han, var befolket. Ikke blot havde livsformerne udviklet sig til en civiliseret stat; planeten selv havde udviklet sig. Vanddamp og andre gasser var langsomt lækket ud i rummet på grund af Mars' ringe tyngdekraft, så luften var tynd og tør. Den marsiske civilisation var døende på grund af mangel på vand. De streglignende mærker, som Lowell tegnede som lige linier, var kanaler eller opdyrket land langs kanalerne. Marsboerne konstruerede kanalerne til at bringe vand fra polernes iskapper til de tørre områder ved ækvator, som var varme nok til at bo i. De sæsonbetinget vekslende mærker var enorme marker med bevoksning.
    Selvom Lowells teori kunne være vidunderlig, var den helt forkert. Så tidligt som i 1920'erne samlede astronomerne vidnesbyrd om, at marsluften var endnu tyndere og mere tør end Lowell troede og at hans lige kanaler kun var streglignende rækker af pletagtige mærker.
    Marsteoriens pendul fortsatte med at svinge bort fra Lowells billede i 1965, da Mariner 4 sendte de første nærbilleder tilbage, som ikke viste ødelagte byer men månelignende kratere. Der fandtes ingen kanaler. Mange analytikere konkluderede forhastet, at Mars er en månelignende verden, geologisk og biologisk død.
    Sådan var det ikke. Mariner 9 flyvningen i 1971 afslørede en forbavsende opdagelse. Mars, en planet uden kendt rindende vand, har bugtende dale som forekommer at være tørre flodsenge. De kaldes kanaler (selv om de ikke har noget at gøre med de ikke-eksisterende kanaler). De går nedad, samles med sidegrene, viser strømlinede aflejringer på bunden og udtømmes i brede sletter, sommetider med deltaaflejringer ved mundingen. Kort sagt, har de alle et flodlejes egenskaber.

VIKING billede viser Pathfinders landingssted i Chryse Planitia, en udtørret flodseng med strømlinede øer.

    Nu svingede pendulet lidt tilbage. Mars havde engang været en våd planet. Trofast mod sit rygte, gav den røde planet os en samling spændende nye mysterier. Hvordan kunne ørkenplaneten Mars have haft rigeligt af floder i fortiden? Hvor gamle er kanalerne?
    Der findes et spor i vandbeholdningen på Mars. Vand er skjult tre steder: frosset i polernes iskapper, kemisk bundet i overfladematerialet og frosset i undergrunden i permafrost lag som i vor arktiske tundra. En mulig modalitet for kanaldannelse involverer tilsyneladende lokal opvarmning af undergrunden af geotermisk aktivitet i forbindelse med de enorme Mars vulkaner (også opdaget af Mariner 9). Geotermisk opvarmning skabte lokale "Mars Yellowstone Parker", hvor enorme katastrofiske vandfloder skyllede frem og eroderede kanaler, mange kilometer brede og hundreder af kilometer lange. Vidnesbyrd om denne proces inkluderer kanaler, som starter i rodede dale kaldet kaotisk terræn. Disse forsænkede områder med rodet terræn ved begyndelsen af nogle kanaler kollapsede tilsyneladende, da isen i undergrunden forsvandt og vand brusede frem.
    En anden proces til kanaldannelse, kaldet grundvands dræning, kendes på magre områder af Jorden. Hvis et landskab fritlægger et permafrost lag i undergrunden kan vandet smelte (eller sublimere direkte fra is til vand), hvilket får klippeoverfladen til at falde sammen og æde sig vej baglæns ind i landskabet ved gentagne kollapser. Denne type kanal kan vokse fra udmundingen gennem flade plateauer mod det tilsyneladende udspring, selv om dette ikke er kilden til vandet.
    Gør disse to processer rede for alle Mars kanaler? Sandsynligvis ikke. Mars luften har et tryk, som varierer fra omkring 3 millibar i de højtliggende områder til 10 - 15 millibar i lavlandet, sammenlignet med et tusinde millibar på Jorden. I områderne med et tryk mindre end 6 millibar koger flydende vand spontant væk og selv i andre områder fordamper det meget hurtigt. Så det er vanskeligt for vand at strømme nogen steder på Mars under de nuværende forhold. En kanal kunne muligvis forlænge sin erosionslevetid ved at danne et frosset lag is på sin overflade og derved skærme vandet nedenunder mod hurtig fordampning. Ikke desto mindre mener mange forskere, at det rigelige antal Mars kanaler kan være dannet under andre miljøforhold, da lufttrykket var højere og der var mere vand til rådighed. Nogle forskere mener, at der engang var regn på Mars, hvilket kunne redegøre for kanalernes filigranlignende tilløbssystemer. Andre har foreslået gletschere eller endda et kortlivet ocean, som befandt sig i de nordlige lavlande.
    Antallet af nedslagskratere på kanaloverflader antyder, at de blev dannet for 100 millioner til 3 milliarder år siden. Mars har således udviklet sig meget på den måde Lowell foreslog, langsomt mistet luft og tørret ud. Måske var klimaet for 2 milliarder år siden mere fugtigt og mildt.
    Denne hypotese rejste igen håb om, at Mars endnu kunne findes at have understøttet liv i de gamle vandbassiner, som engang fandtes på den røde planet.

    Mariner 9 afslørede yderligere vidnesbyrd om, at Mars er en dynamisk planet med betragtelig geologisk aktivitet. Fotos viste, at den ene side af Mars domineres af et enormt vulkankompleks kaldet Tharsis Montes, som indeholder lavasletter skabt af adskillige enorme vulkaner og vurderet til at være 1 til 3 milliarder år gamle. Den mægtigste er Olympus Mons, som rejser sig omkring 24 kilometer, tre gange så højt som Everest rejser sig over havet. Dens basis ville dække Missouri. Olympus Mons er sandsynligvis den største vulkan i solsystemet. Den har meget ungt-udseende skråninger af lavastrømme og et krater på toppen. Manglen på nedslagskratere på disse overflader antyder, at Olympus Mons dannedes inden for den sidste milliard år og at den stadig kan være aktiv i dag.
    Om morgenen den 20. juli, 1976, på dagen syv år efter Apollo 11 astronauterne først trådte ud på Månen, fløj Viking 1 landeren med faldskærm over Mars himmel over Chryses klippefyldte slette, tændte sine bremseraketter og dumpede ned på Mars ørkenen. Viking 2 landede på en lignende ørkenslette kaldet Utopia den 3 september. Viking landernes mission var at søge efter liv.
    Det viste sig, skuffende, at Mars var død som et søm - eller mere. Selv et søm kunne forventes at have noget organisk stof på sig, men marsoverfladen har ingen komplekse organiske molekyler med en nøjagtighed på nogle få dele ud af en milliard. Prøverne afslørede underlige kemiske reaktioner når de blev udsat for næringsstoffer, men de forårsages sandsynligvis ikke af organismer, da der ikke blev fundet organisk stof. I stedet mener kemikerne, at overfladens kemi er blevet ændret til usædvanlige tilstande ved at være udsat for Solens ultraviolette lys.
    Disse opdagelser ændrer vore ideer om liv andre steder i universet. Laboratorieeksperimenter viser, at livets byggesten - aminosyrer og andre organiske molekyler - nemt dannes i carbon- og vandrige miljøer som de primitive planeters. Selv visse typer meteoritter, carbon-rige sten kaldet carbonholdige kondritter, indeholder aminosyrer, som dannedes på deres ophavsplaneter og ikke på Jorden. Så forskerne var kommet til at tro, at liv sandsynligvis ville opstå spontant på enhver planet, hvor flydende vand findes og at det endda kunne udvikle sig og tilpasse sig senere, barskere forhold. Mars, med dens sæsonbetinget smeltende polaris, dens tidvise milde 15⁰C sommerdage og dens gamle flodsenge, forekommer at være et plausibelt sted for liv at have udviklet sig. I juni 1976, før Viking landeren satte sig, ville hovedparten af planetforskerne sandsynligvis have væddet på, at mikroorganismer ville blive fundet på Mars.
    Hvorfor fandt Vikings så ikke liv? Svaret ligger sandsynligvis i et af to scenarioer. Damme af flydende vand har måske aldrig eksisteret længe nok på et sted til at lade levende organismer udvikle sig. Den høje intensitet af ultraviolet sollys, som nedbryder organiske molekyler, ville gøre det endnu vanskeligere. (På Jorden skærmes dette ultraviolette lys af ozonlaget i vor øvre atmosfære, så vi modtager meget mindre af denne farlige stråling, selv om vi er nærmere Solen. Alligevel kan selv en kort overeksponering resultere i en smertefuld og muligvis endda dødelig solforbrænding.) I dette scenarium har Mars været permanent uden liv.
    I det andet scenario, som er mere provokerende, udviklede primitivt liv sig for 4 milliarder år siden, da Mars havde rigeligt flydende vand og en tykkere atmosfære. Men atmosfæren udtyndedes og Mars blev kold og tør. Alle organismerne døde for milliarder af år siden. En stund berigede organiske rester jordbunden, men erosion nedbrød Jorden til fint støv. Alt dette støv er i løbet af æoner blevet blæst op i den tynde luft og udsat for ultraviolet sollys, som har ødelagt de gamle organiske molekyler. Ud fra dette synspunkt havde Lowell delvist ret i at spekulere på, at Mars' liv blev dræbt af planetens evolution - hans timing var bare 3 milliarder år ved siden af.
    Et tredje scenario er endnu mere fascinerende. Efter Viking missionen gik det op for forskerne, at i marslignende dale i Antarktis er Jorden steril, men der lever mikrober indeni klipper. Derfor mener nogen, at mikrobeliv på Mars stadig er muligt - inde i klipper, i dybe sedimenter eller på andre skjulte, beskyttede steder.[Allan Hills 84001].
    Hvad kunne sådant liv fortælle os om udviklingen af liv på vor egen planet? Hvad kunne vi lære om årsagerne til klimaændringer som tvang en planet fra floder til permafrost? Den eneste måde at finde ud af det på er at vende tilbage til Mars med en fornyet beslutsomhed om udforskning.
    Mars forbliver et fascinerende miljø, med mærkelige mindelser om vor egen verden. Sommervindene pisker hyppigt enorme støvstorme op, som kan starte som støvdjævle men vokse til at indhylle det meste af en halvkugle. Lufttemperaturerne er så kolde, at ikke kun vanddamp fryser til tågede skyer; hovedbestanddelen af atmosfæren, kuldioxid gas, fryser også på kolde polarmorgener og danner tæt tåge eller skylag af kuldioxid dis. (Den velkendte "tøris" hos isvaffelmanden er denne samme frosne kuldioxid.) Is kan kondensere på støv i luften og falde til Jorden som en kombination af sne og frost. Dette skete i løbet af vinteren på Viking 2 landingsstedet og efterlod den klippefyldte ørken hvid af et tyndt lag frost.

*Ron Miller er kendt for sine astronomiske og science-fiction malerier. Han er forfatter til adskillige noveller og har oversat og illustreret ny versioner af Jules Vernes 20,000 Leagues under the Sea og Journey to the Center of the Earth; han illustrerede filmene Dune og Total Recall og har designet frimærker. Ron Miller er medlem af British Interplanetary Society og International Academy of Astronautics og medlem af fakultetet ved International Space University. Han bor i Fredericksburg, Virginia.

William K. Hartmann er planetforsker og astronomimaler og skribent. Som anerkendelse af hans arbejde med planetsystemers udvikling blev asteroide #3341 opkaldt efter ham. Han blev inviteret til at deltage i NASAs Mariner 9 og Mars Observer missioner til Mars. Dr. Hartmann har forfattet to lærebøger Astronomy: The Cosmic Journey og Moons and Planets. Foruden sin doktorgrad i astronomi har han en M.S. i geologi og har udført omfattende arbejde på planetoverflader. Han bor i Tucson, Arizona, hvor han er seniorforsker på Planetary Science Institute.

Fra The Grand Tour, A Traveller's Guide to the Solar System, Workman Publishing, New York 1993, pp. 62-81.

3. april, 2006.

Livets stof: Skal livet være baseret på kulstof? :Én sti: Allan Hills 84001
Mars' mange ansigter
Tilbage til Mars
Index