RYMDEN

Frostiga vulkaner runt Mars ekvator – ”Vi trodde att det var omöjligt”

Ett foto på en vulkan på Mars
Frost på vulkanen Olympus Mons. Frost hittades också på Arsia Mons och Ascraeus Mons samt Ceraunius Tholus.

Forskare trodde inte att frost kunde bildas runt ekvatorn på Mars. Nu visar nya fynd från europeiska satelliter att stora mängder vatten blir till frost på vulkantopparna i området.

På Mars finns de högsta vulkanerna i hela solsystemet. De ligger i regionen Tharsis i närheten av planetens ekvator. Ny forskning visar att det bildas frost högt uppe på vulkanerna.

– Vi trodde att det var omöjligt för frost att bildas runt Mars ekvator då blandningen av solsken och en tunn atmosfär håller temperaturerna relativt höga både vid ytan och vid bergstoppar, säger Adomas Valantinas, studiens huvudförfattare, i ett pressmeddelande.

Adomas Valantinas gjorde upptäckten som doktorand på universitetet i Bern men har nu en forskartjänst vid Brown University, USA. Den nya studien om de frostiga vulkaneran har publicerats i Nature Geoscience.

Frostfläckarna är synliga i några timmar runt soluppgången på planeten, sedan förångas frosten i solljuset. Forskarna tror att det rör sig om ett tunt lager på cirka en hundradels millimeter, runt tjockleken på ett hårstrå.

Frosten täcker däremot stora områden på de här vulkanerna i Tharsisregionen. Runt 150 000 ton vatten tros gå mellan planetens yta och atmosfär dagligen under de kallare årstiderna. Det motsvarar ungefär 60 olympiska bassänger om det hade varit på jorden.

En perspektivbild tagen av Esas Mars Express. Vulkanerna Arsia Mons, Pavonis Mons och Ascraeus Mons syns på rad i bilden. Längre bak syns Olympus Mons.

Frosten finns i kalderan på solsystemets högsta berg 

Flera av vulkanerna i regionen är ordentligt massiva, till exempel så är Olympus Mons med sina 25 km det högsta berget i solsystemet. Olympus Mons har likt de andra vulkanerna en stor kaldera – en stor kittelformad fördjupning på toppen som uppstått vid tidigare utbrott.

Forskargruppen tror att det är ett särskilt mikroklimat som möjliggör frostbildningen i kalderorna.

– Vindar färdas uppför sluttningarna och för relativt fuktig luft från nära ytan upp till högre höjder, där den kondenserar och lägger sig som frost. Frosten vi ser på toppen av Mars vulkaner verkar lägga sig i de skuggiga delarna av kalderorna, säger Nicolas Thomas, medförfattare till studien, i pressmeddelandet.

Att bättre förstå vattnets kretslopp på Mars samt planetens atmosfäriska dynamik anses vara viktigt för framtida utforskning av planeten, samt i sökandet efter livsformer bortom jorden.

Vulkaner på Mars med frost på.
Frost på toppen av Ceraunius Tholus. Frosten visas i blått i bilden tagen instrumentet Cassis ombord Exomars TGO.

Hittades av två europeiska Mars-satelliter

Upptäckten av frosten är det första tecknet på frost runt ekvatorn på den röda planeten, enligt pressmeddelandet. Rymdsonder i omlopp runt planeten har funnits sedan 70-talet men dessa har inte lagt märke till frosten. 

– Det finns några anledningar. För det första behöver vi en bana som låter oss observera en plats tidigt på morgonen. Medan Esas två Mars-sonder – Mars Express och TGO – har sådana banor och kan observera alla tider på dygnet, är många från andra rymdorganisationer i stället synkroniserade med solen och kan bara observera på eftermiddagen, säger Adomas Valantinas i pressmeddelandet. 

En andra anledning till att upptäckten har dröjt är att frosten är kopplad till de kallare årstiderna på planeten, vilket gör tidsfönstret litet för när frosten är synlig. Forskarna letade inte heller efter frost just på vulkanerna utan i andra områden när fyndet gjordes, enligt pressmeddelandet.

Upptäckten gjordes med Esa-sonderna Exomars Trace Gas Orbiter (TGO) och Mars Express. TGO placerades i en omloppsbana runt Mars 2016 och kartlägger planetens yta, atmosfär och undersöker var det finns vatten. Mars Express har varit i omlopp runt Mars sedan 2003.