Vitenskap

Ferske sprekker på Mars’ største vulkan lekker en gass knyttet til magma

Nadia Okonkwo
Legg oss til på Google

Hver tidlig sommer på den nordlige halvkulen av Mars dukker det opp et spor av hydrogenklorid over sidene av Alba Mons, planetens bredeste vulkan, på en årstid når gassen har forsvunnet fra resten av Mars-himmelen. Rett under disse påvisningene har banekameraer funnet svermer av ferske, smale sprekker som ingen hadde kartlagt før.

På jorden er hydrogenklorid en av gassene som magma frigjør gjennom vulkanske åpninger. Et internasjonalt team som jobber med European Space Agencys ExoMars Trace Gas Orbiter, argumenterer nå for at det samme skjer på Mars, med gass fra en magmakropp dypt under bakken som lekker gjennom sprekkene når vinterisen som forsegler dem, blir til damp. Hvis de har rett, er Mars en sovende verden snarere enn en geologisk død, og disse sprekkene er det første stedet å lete etter en varm, fuktig lomme under den frosne overflaten.

«Våre funn tyder på at Mars har beholdt nok indre varme til å støtte vulkansk aktivitet inntil nylig, og muligens fortsatt gjør», sa Daniel Mège, professor ved Space Research Centre ved Det polske vitenskapsakademiet og medhovedforfatter av studien. Arbeidet ble ledet av Alexander Trokhimovskiy fra Space Research Institute ved Det russiske vitenskapsakademiet i Moskva og involverer forskere i Polen, Russland, Storbritannia, Tyskland, Frankrike, Sveits, Italia, Ukraina og Australia.

Mars har de største vulkanene i solsystemet, men ingen har noen gang sett ett utbrudd. Lavastrømmer som ser ut til å være bare noen få millioner år gamle, og mars-skjelv registrert av NASAs InSight-landingsfartøy, har antydet at innsiden ikke er helt kald. Det som manglet, var en gass, en kjemisk sporstoff som kommer ut av bakken i dag.

Slik fanget banesonden gassen

Trace Gas Orbiter bærer Atmospheric Chemistry Suite, et sett infrarøde spektrometre som fungerer ved solokkultasjon. Når romfartøyet ser solen stå opp eller gå ned gjennom den tynne Mars-atmosfæren, registrerer instrumentene hvilke bølgelengder av sollys som absorberes på veien, og hver gass etterlater sitt eget fingeravtrykk. Metoden kan plukke opp gasser på nivåer av deler per milliard og fortelle i hvilken høyde de befinner seg.

Det samme instrumentteamet rapporterte først hydrogenklorid på Mars for flere år siden. Siden da har gassen dukket opp vidt, men nesten alltid i den varme, støvete årstiden når Mars passerer nærmest solen, og stiger og synker med støv og vanndamp. Forskere tilskriver den sesongmessige økningen til kjemi mellom luften og luftbårent støv og is, ikke til vulkaner.

Unntaket var et par observasjoner i nordlig sommer, når Mars er lengst fra solen og hele atmosfæren er kald og tørr, begge nord for Alba Mons. Teamet gjennomførte deretter et dedikert søk i et senere Mars-år og fant hydrogenklorid over samme region igjen, mens baner over andre breddegrader med lignende forhold ikke viste noe. «Trace Gas Orbiter var i stand til å finne det avgjørende beviset. Det var som å lete etter en nål i en høystakk», sa Mège.

Sprekker mindre enn en meter brede

For å finne en mulig kilde undersøkte forskerne bakken under deteksjonspunktene med tre kameraer: CaSSIS på Trace Gas Orbiter, og HiRISE og CTX på NASAs Mars Reconnaissance Orbiter. De fant lineære svermer av sprekker, noen bare titalls centimeter brede og opptil hundrevis av meter lange, gruppert i belter titalls kilometer lange på topografiske rygger. Noen er flankert av lyse og mørke avsetninger, en fargeendring teamet sammenligner med skorpene som bygger seg opp rundt fumaroler, gassåpningene til vulkaner på jorden.

Sprekkene skjærer gjennom det isrike dekket av støv og frost som dekker disse nordlige breddegradene, og gjennom polygonmønstrene som frysende jord skaper, så de er geologisk unge, sannsynligvis mindre enn én million år gamle. De er også på linje med de store forkastningssystemene rundt vulkanen, Tantalus Fossae og Phlegethon Catena.

Den foreslåtte mekanismen er sesongbasert. Om vinteren, når temperaturene faller til omtrent minus 120 grader Celsius, plugger isen sprekkene. Når den isen blir direkte til damp tidlig på sommeren, slipper den fangede gassen ut, noe som ville forklare hvorfor signalet kommer tilbake til samme sted i samme sesong.

Hvor stor Alba Mons er, og hvor liten lekkasjen er

Alba Mons er en uvanlig vulkan. Lavastrømmene når minst 1350 kilometer fra toppen og dekker et område som kan sammenlignes med USA, men den stiger bare omtrent 6,8 kilometer, omtrent en tredjedel av høyden til Olympus Mons. Gjennomsnittlig helling på nordflanken er omtrent en halv grad, flatere enn de fleste motorvei-ramper.

Lekkasjen i seg selv er beskjeden. Forutsatt at hydrogenklorid overlever omtrent ett Mars-døgn i atmosfæren, anslår forfatterne en siverate under tre kilogram per sekund. Vulkaner på jorden frigjør gassen i rater fra noen få kilogram til mer enn 100 kilogram per sekund, så Mars-kilden ligger i den svært lave enden av det spekteret.

Den mye større sesongmessige pulsen sett over Mars nær dens nærmeste tilnærming til solen, anslått til rundt 180 kilogram per sekund, antas ikke å være vulkansk i seg selv. Teamet antyder imidlertid at noe av det klorinet kan ha kommet fra innsiden for lenge siden og fortsetter å sykle mellom luften, overflatesalter og is.

Hva det ikke beviser

Ingen har sett magma. Ingen ny lavastrøm eller utbrudd har noen gang blitt observert på Mars, og svoveldioksid, gassen som mest direkte ville peke på pågående utbrudd, har ikke blitt påvist. Forfatterne argumenterer for at halogengasser som hydrogenklorid kan sive fra magmakropper på dypet uten utbrudd, og uten den sterke varmesignaturen som infrarøde søk etter aktiv vulkanisme har lett etter og aldri funnet.

Koblingen mellom gassen og sprekkene er en slutning fra sted og tidspunkt. Deteksjonene er få, gassen er ikke godt blandet og forsvinner raskt, så kilden kan bare lokaliseres omtrentlig. Mège beskrev den vulkanske tolkningen som en intuisjon som trengte bevis: «Når jeg så på den romlige fordelingen av siveriet, ble det umiddelbart åpenbart for meg at det var noe vulkansk bak det, men det måtte demonstreres.» Ifølge teamet gikk mesteparten av arbeidet med å teste og utelukke kjemiske prosesser i atmosfæren som kunne produsere gassen i stedet.

Sporgasser på Mars har også en omstridt historie. Metantopper målt på bakkenivå av NASAs Curiosity-rover har aldri blitt bekreftet fra bane, der Trace Gas Orbiter har satt svært lave øvre grenser. En gjentatt deteksjon over Alba Mons, ideelt sett av et annet instrument, ville gjøre den vulkanske saken mye vanskeligere å bestride.

Hvorfor sprekkene betyr noe for liv

Magmatiske gasser som hydrogenklorid kan ha vært langt mer rikelig i planetens fortid, og bidratt til å tykne atmosfæren og varme klimaet når flytende vann dekket store deler av overflaten. Hvis varme fra undergrunnen fortsatt møter bakkeis i dag, kan det opprettholde lommer av flytende vann under jorden.

«Å lete etter Mars-liv i de siverende sprekkene i Alba Mons-regionen ville være svært fornuftig. Hvis hydrotermiske systemer er aktive, kan de inneholde ingrediensene og energien som trengs for at mikroorganismer skal utvikle seg», sa Mège. Det er et forslag for fremtidige oppdrag, ikke et funn. Colin Wilson, ESAs prosjektforsker for banesonden, sa at resultatene «kan vise seg å være TGOs største suksess til nå.»

Vanlige spørsmål om vulkaner på Mars

Finnes det aktive vulkaner på Mars?

Ingen utbrudd har noen gang blitt observert på Mars. Noen lavastrømmer ser ut til å være bare noen få millioner år gamle, og hydrogenkloridet som er påvist over Alba Mons, tyder på at magma under bakken fortsatt kan frigjøre gass, noe som ville gjøre planeten sovende snarere enn utdødd.

Hva er Alba Mons?

Alba Mons er en skjoldvulkan i den nordlige Tharsis-regionen og den største vulkanen på Mars etter overflateareal. Strømmene når minst 1350 kilometer fra toppen, men den er bare omtrent 6,8 kilometer høy.

Hvorfor peker hydrogenklorid på vulkansk aktivitet?

På jorden slipper hydrogenklorid ut fra magma gjennom åpninger og fumaroler. På Mars dukker det normalt opp i den varme årstiden gjennom atmosfærisk kjemi, så å finne det i den kalde årstiden, over ferske sprekker, peker på en kilde i bakken.

Kan det finnes liv i Alba Mons-sprekker?

Det er ingen bevis for liv der. Forskerne antyder at hvis magmavarme møter underjordisk is, kan hydrotermiske systemer dannes, den typen miljø der mikrober trives på jorden, noe som gjør sprekkene til et aktuelt mål for fremtidig utforskning.

Studien ble publisert i Science Advances 4. november 2026. De to første kalde-sesong-deteksjonene kom i Mars-året som gikk fra 2019 til 2021, og det bekreftende søket i det som gikk fra slutten av 2022 til slutten av 2024; ett av CaSSIS-bildene av sprekkene ble tatt 3. februar 2023. Den neste tidlige nordlige sommeren på Mars, når den sesongmessige modellen spår at gassen skal komme tilbake over Alba Mons, begynner rundt april 2027, og Trace Gas Orbiter forblir i bane for å lete etter den.

Referanse: Trokhimovskiy et al., «Enigmatic HCl detections as a potential signature of igneous activity on Mars,» Science Advances, 2026. DOI: 10.1126/sciadv.aeb9422

Tagger: , , , , ,

Legg oss til på Google

Diskusjon

Det er 0 kommentarer.