I tusinder af år har mennesker stirret op i himlen og undret sig over den røde planet. Gamle astronomer, der er let set fra Jorden med det blotte øje, har kortlagt deres kurs over himlen med regelmæssighed. I det 19. århundrede, med udviklingen af kraftige nok teleskoper, begyndte videnskabsmænd at observere planetens overflade og spekulere om muligheden for liv der.
Det var dog først i rumalderen, at forskningen virkelig begyndte at kaste lys over planetens dybere mysterier. Takket være adskillige rumsonder, orbitere og robotrovere har forskere lært meget om planetens overflade, dens historie og de mange ligheder, den har med Jorden. Ingen steder er dette mere tydeligt end i sammensætningen af selve planeten.
Struktur og sammensætning:
Ligesom Jorden har det indre af Mars gennemgået en proces kendt som differentiering. Det er her en planet på grund af dens fysiske eller kemiske sammensætning dannes i lag med tættere materialer koncentreret i midten og mindre tætte materialer tættere på overfladen. I Mars’ tilfælde oversættes dette til en kerne, der er mellem 1700 og 1850 km (1050 – 1150 mi) i radius og består primært af jern, nikkel og svovl.
Denne kerne er omgivet af en silikatkappe, der tydeligt oplevede tektonisk og vulkansk aktivitet i fortiden, men som nu ser ud til at være i dvale. Udover silicium og ilt er de mest udbredte grundstoffer i Mars-skorpen jern, magnesium, aluminium, calcium og kalium. Oxidation af jernstøvet er det, der giver overfladen dens rødlige nuance.
Sammensat billede, der viser størrelsesforskellen mellem Jorden og Mars. Kredit: NASA/Mars Exploration
Magnetisme og geologisk aktivitet:
Ud over dette ophører lighederne mellem Jorden og Mars' indre sammensætning. Her på Jorden er kernen fuldstændig flydende, opbygget af smeltet metal og er i konstant bevægelse. Rotationen af Jordens indre kerne drejer i en anden retning end den ydre kerne, og samspillet mellem de to er det, der giver Jordens magnetfelt. Dette beskytter igen vores planets overflade mod skadelig solstråling.
Mars-kernen er derimod stort set solid og bevæger sig ikke. Som følge heraf mangler planeten et magnetfelt og bliver konstant bombarderet af stråling. Det spekuleres i, at dette er en af grundene til, at overfladen er blevet livløs i de seneste eoner, på trods af beviserne for flydende, strømmende vand på én gang.
På trods af at der ikke er noget magnetfelt på nuværende tidspunkt, er der tegn på, at Mars havde et magnetfelt på et tidspunkt. Ifølge data indhentet afMars Global Surveyor, er dele af planetens skorpe blevet magnetiseret i fortiden. Den fandt også beviser, der tyder på, at dette magnetfelt undergik polære vendinger.
Denne observerede paleomagnetisme af mineraler, der findes på Mars-overfladen, har egenskaber, der ligner magnetiske felter påvist på nogle af Jordens havbunde. Disse resultater førte til en ny undersøgelse af en teori, der oprindeligt blev foreslået i 1999, som postulerede, at Mars oplevede pladetektonisk aktivitet for fire milliarder år siden. Denne aktivitet er siden holdt op med at fungere, hvilket har fået planetens magnetfelt til at falme væk.
Kort fra Mars Global Surveyor over de nuværende magnetfelter på Mars. Kredit: NASA/JPL
Ligesom kernen er kappen også i dvale, uden nogen tektonisk pladevirkning til at omforme overfladen eller hjælpe med at fjerne kulstof fra atmosfæren. Den gennemsnitlige tykkelse af planetens skorpe er omkring 50 km (31 mi), med en maksimal tykkelse på 125 km (78 mi). I modsætning hertil er Jordens skorpe i gennemsnit 40 km (25 mi) og er kun en tredjedel så tyk som Mars’, i forhold til størrelsen på de to planeter.
Skorpen er hovedsageligt basalt fra den vulkanske aktivitet, der fandt sted for milliarder af år siden. På grund af støvets lethed og Marsvindens høje hastighed kan træk på overfladen udslettes på relativt kort tid.
Dannelse og udvikling:
Meget af Mars' sammensætning tilskrives dens position i forhold til Solen. Grundstoffer med forholdsvis lave kogepunkter, såsom klor, fosfor og svovl, er meget mere almindelige på Mars end på Jorden. Forskere mener, at disse elementer sandsynligvis blev fjernet fra områder tættere på Solen af den unge stjernes energiske solvind.
Efter sin dannelse blev Mars, ligesom alle planeterne i solsystemet, udsat for det såkaldte 'Sene Heavy Bombardement.' Omkring 60 % af Mars overflade viser en registrering af nedslag fra den æra, hvorimod meget af den resterende overflade sandsynligvis er underlagt enorme nedslagsbassiner forårsaget af disse begivenheder.
Det nordlige polarbassin er det store blå lavtliggende område i den nordlige ende af dette topografiske kort over Mars. Kredit: NASA/JPL/USGS
Disse kratere er så velbevarede på grund af den langsomme erosion, der sker på Mars. Hellas Planitia , også kaldet Hellas-nedslagsbassinet, er det største krater på Mars. Dens omkreds er cirka 2.300 kilometer, og den er ni kilometer dyb.
Den største nedslagsbegivenhed på Mars menes at have fundet sted på den nordlige halvkugle. Dette område, kendt som det nordlige polarbassin, måler omkring 10.600 km gange 8.500 km, eller cirka fire gange større end Månens Sydpolen – Aitken bassinet, det største nedslagskrater, der endnu er opdaget.
Selvom det endnu ikke er bekræftet at være en nedslagsbegivenhed, er den nuværende teori, at dette bassin blev skabt, da et legeme på størrelse med Pluto kolliderede med Mars for omkring fire milliarder år siden. Dette menes at have været ansvarlig for Mars halvkugle-dikotomi og skabte det glatte Borealis-bassin, der nu dækker 40% af planeten.
Forskere er i øjeblikket uklare om, hvorvidt en enorm påvirkning kan være ansvarlig for, at kerne- og tektonisk aktivitet er blevet sovende. Det InSight Lander , som er planlagt til 2018, forventes at kaste lys over dette og andre mysterier - ved hjælp af et seismometer for bedre at begrænse modellerne af interiøret.
Hellas Planitia strækker sig over omkring 50° i længdegrad og mere end 20° i breddegrad. Fra data fra Mars Orbiter LaserAltimeter (MOLA). Kredit: NASA
Andre teorier hævder, at Mars lavere masse og kemiske sammensætning fik den til at afkøle hurtigere end Jorden. Denne afkølingsproces menes derfor at være det, der stoppede konvektion i planetens ydre kerne, hvilket fik dens magnetfelt til at forsvinde.
Mars har også mærkbare kløfter og kanaler på sin overflade, og mange forskere mener, at flydende vand plejede at strømme gennem dem. Ved at sammenligne dem med lignende træk på Jorden, antages det, at disse var i det mindste delvist dannet af vanderosion. Nogle af disse kanaler er ret store og når 2.000 kilometer i længden og 100 kilometer i bredden.
Ja, Mars ligner Jorden i mange henseender. Det er en stenet planet, har en skorpe, kappe og kerne og er sammensat af nogenlunde de samme elementer. Efterhånden som vores udforskning af den røde planet fortsætter, lærer vi mere og mere om dens historie og udvikling. En dag kan vi finde os selv at slå os ned på den klippe og stole på dens ligheder for at skabe en 'backup-placering' for menneskeheden.
Vi har mange interessante artikler om emnet marts her på Universe Today. Her er Hvor lang tid tager det at komme til Mars? , Hvor langt er Mars fra Jorden? , Hvor stærk er tyngdekraften på Mars? , Hvordan er vejret på Mars? , Banen om Mars. Hvor længe er et år på Mars? , Hvordan koloniserer vi Mars? , og Hvordan Terraformer vi Mars?
Spørg en videnskabsmand besvarede spørgsmålet om sammensætningen af Mars, og her er nogle generel information om Mars fra ni planeter.
Endelig, hvis du gerne vil lære mere om Mars generelt, har vi lavet flere podcast-afsnit om den røde planet på Astronomy Cast. Afsnit 52: Mars , og Afsnit 91: The Search for Water on Mars .
Kilde:
