De flesta av mänsklighetens Mars-bundna rymdfarkoster söker på Röda planeten efter bevis på dess vattniga förflutna. Ett radarinstrument på rymdskeppet har vänt upp vattenis i Mars: s övre lager; ett instrument för kartläggning av mineraler har upptäckt kemikalier som bildats i en våt miljö; och dess kraftfulla kamera har valt uppenbara funktioner på ytan av Mars som bildas av rinnande vatten. Här är en sammanfattning av vad Mars Express hittills hittat.
I flera decennier har astronomer undrat vatten på Mars. Tack vare ESAs Mars Express har mycket av spekulationerna ersatts med fakta. Mars Express, som inleddes den 2 juni 2003, har förändrat vårt sätt att tänka på Mars.
Sedan Viking-uppdragen på 1970-talet har planetforskare ändrat sin uppfattning om vatten på Mars flera gånger och gått från bilden av en torr planet till den av en varmare och våtare plan. Mars Expresss data skuggar nu ett nytt ljus på den komplexa frågan om vattenutvecklingen på Röda planeten.
"Vi skriver om historien om Mars," säger Gerhard Neukum, Freie Universitaet Berlin, Tyskland och den huvudsakliga utredaren på Mars Express's High Resolution Stereo Camera (HRSC). ”Den stora bilden av en varm våt Mars är inte helt korrekt. Varje våtperiod varade bara några hundra miljoner år. För fyra tusen miljoner år sedan var det över, ”tillägger han.
Tre instrument på Mars Express har varit i centrum för denna revolution i tanken. Den ena är Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding (MARSIS). Sedan juli 2005 har MARSIS undersökt under ytan av Mars till tusentals meters djup. Det är första gången sådana utredningar har ägt rum.
"MARSIS har visat att många av de övre lagren av Mars innehåller vattenis," säger Jeffrey Plaut från Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, som är co-princip Investigator i MARSIS-experimentet.
Forskarna upptäckte rikligt med isis i de Martiska polära regionerna och fick också en överraskning från några av de allra första resultaten som MARSIS gav tillbaka. När radaren passerade över de norra breddgraderna i Chryse Planitia, visade signalerna en begravd slagkrater, under ytan. Inuti denna slagstruktur låg ett tjockt lager av eventuellt vatten-isrikt material. "Vi hittar ismagasiner som aldrig har sett förut," säger Plaut, "men vi undrar fortfarande när och var vattnet på Mars var flytande."
"De senaste observationerna från MARSIS har gjorts på Sydpolen," tillägger Giovanni Picardi, MARSIS huvudutredare, från Romers universitet "La Sapienza". "Kvaliteten på de preliminära resultaten av den avancerade analysen som vi fortfarande utför är verkligen spännande och lovande med avseende på de viktigaste vetenskapliga målen för vårt experiment." Målen inkluderar detektering av vatten under jord.
OMEGA synliga och infraröda Mineralogical Mapping Spectrometer har tagit gigantiska steg mot att besvara den frågan. OMEGA upptäcker mineraler på ytan av Mars. Tre särskilt avslöjar Martianvatten historia. "Vi har visat att vatten kunde ha varit stabilt på Mars ytan men inte så länge," säger Jean-Pierre Bibring, Institut d’Astrophysique Spatiale, Orsay, Frankrike och OMEGAs huvudutredare.
OMEGA upptäckte lera-liknande mineraler som bildas under långvarig exponering för vatten, men bara i de äldsta regionerna i Mars. Det antydde att vatten flödade under de första hundra miljoner åren av planetens historia. När dessa vattenmassor förlorades sprängde vatten ibland inifrån planeten men förångades snabbt.
Under indunstningen tillverkade de sulfater, det andra mineral som OMEGA upptäckte. När till och med detta slutade och det återstående vattnet på Mars blev permanent fryst, så blev atmosfären gradvis röd jord genom att skapa det tredje mineralet OMEGA detekterade, järnoxid.
Mars har varit så här i tusentals miljoner år. ”Det är anmärkningsvärt att vi för första gången har identifierat var och när flytande vatten kan ha funnits på Mars. Det är inte där man tänkte på förut, säger Bibring.
Bilderna från HRSC (High Resolution Stereo Camera) pekar mot samma slutsatser. De visar den Martian ytan i den mest utsökta detalj, avslöjar funktioner bara 10 meter över. De visar tydligt extremt gamla martiska regioner som har eroderats av strömmande vatten. Bilderna visar också en enorm dal, Kasei Valles, snidad av en gigantisk Martian glaciär som varade i tusen miljoner år under den tid då temperaturen på Mars hade sjunkit för lågt för att flytande vatten skulle rinna över ytan.
"Vi ser en tydlig koppling mellan vulkanregioner och vattenflöden," säger Neukum. Varhelst det har varit vulkanisk aktivitet på Mars har det smält vatten inuti Mars och låtit det rinna till ytan. Vissa av dessa flöden är nyligen - geologiskt sett. "Vid foten av Olympus Mons ser HRSC bevis för vattenflöden som har hänt under de senaste 30 miljoner åren," säger Neukum.
NASA: s senaste rymdskepp, Mars Reconnaisance Orbiter (MRO), bär instrument som leder vidare från de från Mars Express. Många forskare från team som arbetar på MARSIS arbetar nu med ASI: s Shallow Radar (SHARAD) ombord på MRO. Detta är inställt för att fokusera på de grundare lager av Mars, medan MARSIS ser djupare ut. OMEGAs systerinstrument på MRO är Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM). Detta kommer att se mer detaljerat på mineraler på Marsytan. Instrumentet har dock bara ett litet synfält, så det kommer att behöva vägledning. "De kommer främst att rikta in sig på de områden som OMEGA har visat sig vara intressanta," säger Bibring.
”Mars Express har lämnat oöverträffade bevis på historien om vatten på Mars. Nu ser vi fram emot nya utredningar som kommer att bygga vidare på denna arv, säger Augustin Chicarro, Mars Expresss projektforskare vid ESA.
Originalkälla: ESA News Release
