Perseverance skannar 35 meter ner i Marsjorden
Nya radarmätningar från NASAs rover Perseverance visar att Jezerokratern en gång var en del av ett intrikat system av floder och delta. Fynden tyder på att Mars förblev vått betydligt längre än vad forskare tidigare trott – och möjligen erbjöd lämpliga förhållanden för mikrobiellt liv.
Perseverance har rullat runt i Jezerokratern sedan 2021. Det är en enorm nedslagskrater som forskare länge misstänkt ha hyst en sjö. Med ett specialiserat markradarinstrument – Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment (RIMFAX) – kikade rovern nu hela vägen ner till 35 meters djup under ytan. Det är nästan dubbelt så djupt som tidigare mätningar i området.
Radarn skickar radiovågor ner i marken och mäter hur de reflekteras tillbaka. På så vis skapas en sorts genomskärning av undergrunden, lager för lager. Skillnader i hårdhet och densitet syns som ljusa och mörka mönster. Genom att lägga dessa mönster över en tredimensionell karta över terrängen kunde forskarna koppla samman undergrunden med det nuvarande ytlandskapet.
Den nya datan avslöjar ett dolt flodlandskap med slingrande strömfåror och uråldriga delta – frusna i sten flera meter ner.
En titt tillbaka till för 4,2 miljarder år sedan
De strukturer som Perseverance kartlagt kopplas av forskare till den så kallade noachiska perioden – en urgammal tidsrymd i Mars historia för ungefär 4,1 till 3,7 miljarder år sedan. Under den perioden hade planeten troligen en tjockare atmosfär, högre lufttryck och mycket mer flytande vatten på ytan.
Hittills har bevis för denna våta förflutna främst synts i terrängen: uttorkade flodbäddar, solfjädersformade delta och skiktade avlagringar längs kraterens kant. De nya mätningarna visar att denna historia sträcker sig djupare än bara den synliga ytan.
I radardatan kan forskarna bland annat se:
- skiktade sediment som passar med långsam avlagring i en sjö;
- lutande paket som pekar på gamla floddelta;
- strukturer som glider över varandra, som om flodsystemet flera gånger bytte riktning.
Detta mönster stämmer överens med ett dynamiskt vattensystem som existerat under lång tid – inte en kortvarig översvämning eller isolerade regnskurar.
Mars möjligen ”beboelig” under mycket längre tid än antaget
Timingen av dessa processer är avgörande för planetforskare. De nya resultaten antyder att det redan tidigt i Mars historia fanns stabila floder och sjöar. Det innebär att de förhållanden där mikroorganismer kunde ha uppstått eller överlevt varade betydligt längre än många modeller hittills angett.
Forskare använder här begreppet ”beboelig” – inte i den meningen att människor kunde gå runt utan rymddräkt, utan att vatten, mineraler och energikällor i teorin kunde ha understött ett ekosystem av mikrober.
Om lagren från den noachiska perioden redan visar ett utbrett flodsystem kan Mars ha haft ett relativt stabilt, vått klimat i hundratals miljoner år.
Det gör Jezerokratern och dess undergrund till ett slags geologiskt arkiv över det tidiga marsklimatet. Varje sedimentlager berättar något om strömning, temperatur, kemisk sammansättning och tillgänglighet av mineraler.
Varför gamla flodavlagringar är ideala för att hitta spår av liv
Om det någonsin levde mikrober på Mars är det troligt att deras spår finns i gamla dy- och flodsediment. Sådana avlagringar fungerar som ett arkiv: lager för lager bevarar de organiska molekyler, mineraler och texturer som kan peka på biologisk aktivitet.
Forskarna letar särskilt efter så kallade biosignaturer – kemiska eller strukturella drag som inte lätt kan förklaras utan levande processer. Det kan till exempel vara specifika förhållanden mellan kolisotoper, mikroskopiskt tunna lager i berggrund eller mineraler som växer på ett visst sätt tack vare bakterier.
I Jezerokratern jagar forskarna bland annat på:
- magnesiumkarbonater – mineraler som kan inkapsla organiska rester;
- lermineraler, som typiskt bildas i långsamt strömmande, neutralt vatten;
- fint skiktade sediment, motsvarande sjöbottnar på jorden.
Magnesiumkarbonater fungerar lite som en konservburk: de kan skydda känsliga organiska föreningar mot strålning och oxidation – även över miljarder år.
Så här ”röntgar” NASA undergrunden
Tekniken bakom mätningarna påminner om den georadar som används på jorden inom arkeologi, damminspektioner och sökningar efter underjordisk infrastruktur. Marsinstrumentet sänder ut korta pulser som reflekteras tillbaka från lager med olika sammansättning på varierande djup.
Genom att mäta signalernas löptid beräknar forskarna hur djupt ett lager befinner sig. Reflektionens styrka säger något om materialet – kompakt berggrund, lösa sediment, is eller hålrum ger var sin karaktäristiska signal.
| Djup (vägledande) | Tolkat lager | Sannolik ursprung |
|---|---|---|
| 0–10 meter | Lösa grus- och sandlager | Vittring, nedslagskratrar, vindtransport |
| 10–25 meter | Skiktade sedimentpaket | Avlagringar i en sjö eller lugn flod |
| 25–35 meter | Lutande, korsande strukturer | Gamla floddelta och skiftande strömfåror |
Genom att kombinera dessa radardata med rovrens foton och satellitkarta uppstår en tredimensionell bild av kraterns geologiska historia.
Från radarmätning till framtida provreturer
Perseverance gör mer än att bara observera. Rovern borrar också ut cylindriska prover ur utvalda bergarter och förvarar dem i små rör. Planen är att hämta dessa prover tillbaka till jorden i ett senare internationellt projekt, så laboratorier kan analysera dem med långt mer avancerade tekniker än de som är möjliga på Mars.
Den nya kunskapen om undergrunden hjälper till att välja ut de mest lovande platserna för dessa borrkärnor. Lager som är direkt kopplade till det gamla flodsystemet får nu högsta prioritet. Här är chansen störst för att spår av tidigt liv – om de överhuvudtaget existerar – är koncentrerat närvarande.
Kombinationen av djupa radarmätningar och målinriktade borrprover förvandlar Jezerokratern till ett slags ”kapitel 1” i Mars livshistoria.
Vad betyder detta för framtidens Marsforskning?
Resultaten från Jezero påverkar valet av framtida landningsplatser. Om en relativt liten krater redan döljer ett så omfattande underjordiskt flodsystem kan andra regioner på Mars rymma en ännu rikare vattenhistoria. Det gör underjordisk forskning till en topprioritering för kommande missioner.
Rymdorganisationer överväger bland annat landare eller rovrar med djupborrningskapacitet, eller orbitrar med ännu kraftfullare radar för att kartlägga is och sedimentstrukturer i större skala. Särskilt övergångszoner mellan gamla högländer och yngre låglänta områden betraktas som lovande mål, eftersom vatten historiskt sett ofta samlades där.
Vad betyder termer som noachisk och biosignaturer?
Den noachiska perioden är ungefär Mars ”barndom”: planeten var ung, stora meteoriter slog ofta ner och det strömmade mycket vatten. Därefter följde torrare och kallare perioder där ytan gradvis förvandlades till den karga värld teleskop visar oss idag.
Biosignaturer är inte fotografier av fossil, utan mer subtila spår. Ett exempel från jordens geologi: i vissa gamla bergarter förekommer ett påfallande förhållande mellan kolisotoper som nästan uteslutande uppstår vid biologiska processer. På Mars söker forskarna efter motsvarande avvikelser – kombinerat med mineraler och strukturer som passar till lugna, våta miljöer.
Denna sökning går framåt steg för steg. Först används radar och kameror för att fastställa var de mest intressanta lagren finns. Sedan följer borrning och provtagning – och på längre sikt transport till jordiska laboratorier. Den senaste mätningen till 35 meters djup visar att det under Mars röda damm gömmer sig en långt mer komplex historia än vad det till synes nakna landskapet låter ana.
