Vetenskap

Färska sprickor på Mars största vulkan läcker en gas som kopplas till magma

Nadia Okonkwo
Lägg till oss på Google

Varje försommar på Mars norra halvklot dyker ett spår av väteklorid upp över sluttningarna på Alba Mons, planetens bredaste vulkan, vid en tid på året då gasen har försvunnit från resten av Mars himmel. Direkt under dessa detektioner har omloppsbanans kameror hittat svärmar av färska, smala sprickor som ingen tidigare hade kartlagt.

På jorden är väteklorid en av de gaser som magma släpper ifrån sig genom vulkaniska ventiler. Ett internationellt team som arbetar med Europeiska rymdorganisationens ExoMars Trace Gas Orbiter hävdar nu att samma sak händer på Mars – gas från en magmakropp djupt under marken sipprar ut genom sprickorna när vinterisen som tätar dem förvandlas till ånga. Om de har rätt är Mars en sovande värld snarare än en geologiskt död sådan, och dessa sprickor är den första platsen att leta efter en varm, fuktig ficka under dess frusna yta.

”Våra resultat tyder på att Mars har behållit tillräckligt med inre värme för att upprätthålla vulkanisk aktivitet fram till nyligen, och möjligen fortfarande gör det”, säger Daniel Mège, professor vid Space Research Centre of the Polish Academy of Sciences och medledande författare till studien. Arbetet leddes av Alexander Trokhimovskiy vid Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences i Moskva och involverar forskare i Polen, Ryssland, Storbritannien, Tyskland, Frankrike, Schweiz, Italien, Ukraina och Australien.

Mars har de största vulkanerna i solsystemet, men ingen har någonsin sett ett utbrott. Lavaströmmar som ser ut att vara bara några miljoner år gamla, och marsbävningar som registrerats av NASA:s InSight-landare, har antytt att det inre inte är helt kallt. Det som saknades var en gas, en kemisk spår som kommer ur marken idag.

Hur omloppssonden fångade gasen

Trace Gas Orbiter bär Atmospheric Chemistry Suite, en uppsättning infraröda spektrometrar som arbetar med solockultation. När rymdfarkosten ser solen gå upp eller gå ner genom Mars tunna atmosfär, registrerar instrumenten vilka våglängder av solljus som absorberas på vägen, och varje gas lämnar sitt eget fingeravtryck. Metoden kan urskilja gaser på nivåer av delar per miljard och berätta på vilken höjd de befinner sig.

Samma instrumentteam rapporterade först väteklorid på Mars för flera år sedan. Sedan dess har gasen dykt upp brett, men nästan alltid under den varma, dammiga säsongen när Mars passerar närmast solen, och stiger och faller med damm och vattenånga. Forskarna tillskriver den säsongsbetonade ökningen till kemi mellan luften och luftburet damm och is, inte till vulkaner.

Undantaget var ett par observationer under norra sommaren, när Mars är längst från solen och hela atmosfären är kall och torr, båda norr om Alba Mons. Teamet genomförde sedan en riktad sökning under ett senare Marsår och fann väteklorid över samma region igen, medan omloppsbanor över andra breddgrader med liknande observationsförhållanden inte visade något. ”Trace Gas Orbiter lyckades hitta det avgörande beviset. Det var som att leta efter en nål i en höstack”, säger Mège.

Sprickor mindre än en meter breda

För att hitta en möjlig källa undersökte forskarna marken under detektionspunkterna med tre kameror: CaSSIS på Trace Gas Orbiter, samt HiRISE och CTX på NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter. De fann linjära svärmar av sprickor, några bara tiotals centimeter breda och upp till hundratals meter långa, grupperade i bälten tiotals kilometer långa på topografiska åsar. Vissa omges av ljusa och mörka avlagringar, en färgförändring som teamet jämför med de skorpor som bildas runt fumaroler, gasventiler på jordens vulkaner.

Sprickorna skär genom det isrika täcket av damm och frost som täcker dessa nordliga breddgrader, och genom de polygonmönster som frusen mark skapar, så de är geologiskt unga, troligen mindre än en miljon år gamla. De ligger också i linje med de stora förkastningssystemen runt vulkanen, Tantalus Fossae och Phlegethon Catena.

Den föreslagna mekanismen är säsongsbetonad. På vintern, när temperaturen sjunker till cirka minus 120 grader Celsius, täpper is igen sprickorna. När den isen förvandlas direkt till ånga under försommaren, släpps den instängda gasen ut, vilket skulle förklara varför signalen återkommer till samma plats under samma säsong.

Hur stor Alba Mons är, och hur liten läckan är

Alba Mons är en ovanlig vulkan. Dess lavaströmsfält når minst 1 350 kilometer från toppen och täcker ett område jämförbart med USA, men den reser sig bara cirka 6,8 kilometer, ungefär en tredjedel av Olympus Mons höjd. Den genomsnittliga lutningen på dess norra flank är ungefär en halv grad, plattare än de flesta motorvägsramper.

Själva läckan är blygsam. Under antagandet att väteklorid överlever ungefär en Marsdag i atmosfären, uppskattar författarna en sipphastighet under tre kilogram per sekund. Vulkaner på jorden släpper ut gasen i hastigheter från några kilogram till mer än 100 kilogram per sekund, så Marskällan ligger i den mycket låga änden av det intervallet.

Den mycket större säsongspulsen som ses över Mars nära dess närmaste passage till solen, uppskattad till cirka 180 kilogram per sekund, anses inte vara vulkanisk i sig. Teamet föreslår dock att en del av det kloret kan ha kommit från det inre för länge sedan och fortsätter att cykla mellan atmosfären, ytsalter och is.

Vad det inte bevisar

Ingen har sett magma. Inget nytt lavaflöde eller utbrott har någonsin observerats på Mars, och svaveldioxid, den gas som mest direkt skulle peka på pågående utbrott, har inte detekterats. Författarna argumenterar för att halogengaser som väteklorid kan sippra från magmakroppar på djupet utan ett utbrott, och utan den starka värmesignatur som infraröda sökningar efter aktiv vulkanism har letat efter och aldrig funnit.

Länken mellan gasen och sprickorna är en slutsats från plats och tidpunkt. Detektionerna är få, gasen är inte välblandad och den försvinner snabbt, så dess källa kan endast lokaliseras grovt. Mège beskrev den vulkaniska tolkningen som intuition som behövde bevis: ”När jag tittade på den rumsliga fördelningen av sipprandet blev det omedelbart uppenbart för mig att det låg något vulkaniskt bakom, men det måste demonstreras.” Enligt teamet gick större delen av arbetet åt till att testa och utesluta kemiska processer i atmosfären som istället skulle kunna producera gasen.

Spårgaser på Mars har också en omtvistad historia. Metanspikar uppmätta på marknivå av NASA:s Curiosity-rover har aldrig bekräftats från omloppsbana, där Trace Gas Orbiter har satt mycket låga övre gränser. En upprepad detektion över Alba Mons, helst med ett andra instrument, skulle göra det vulkaniska fallet mycket svårare att ifrågasätta.

Varför sprickorna är viktiga för liv

Magmatiska gaser som väteklorid kan ha varit mycket rikligare i planetens förflutna, och bidragit till att förtjocka atmosfären och värma klimatet när flytande vatten täckte stora delar av ytan. Om värme underifrån fortfarande möter markis idag, skulle det kunna upprätthålla fickor av flytande vatten under jord.

”Att leta efter marsliv i de sipprande sprickorna i Alba Mons-regionen skulle vara mycket vettigt. Om hydrotermiska system är aktiva skulle de kunna innehålla ingredienserna och energin som behövs för att mikroorganismer ska utvecklas”, säger Mège. Det är ett förslag för framtida uppdrag, inte en upptäckt. Colin Wilson, ESAs projektforskare för omloppssonden, sade att resultaten ”kan visa sig vara TGO:s största framgång hittills.”

Vanliga frågor om vulkaner på Mars

Finns det aktiva vulkaner på Mars?

Inget utbrott har någonsin observerats på Mars. Vissa lavaflöden verkar vara bara några miljoner år gamla, och vätekloriden som detekterats över Alba Mons tyder på att magma under jord fortfarande kan släppa ut gas, vilket skulle göra planeten vilande snarare än utdöd.

Vad är Alba Mons?

Alba Mons är en sköldvulkan i norra Tharsis-regionen och den största vulkanen på Mars till ytan. Dess flöden når minst 1 350 kilometer från toppen, men den är bara cirka 6,8 kilometer hög.

Varför pekar väteklorid på vulkanisk aktivitet?

På jorden frigörs väteklorid från magma genom ventiler och fumaroler. På Mars uppträder den normalt under den varma säsongen genom atmosfärkemi, så att hitta den under den kalla säsongen, ovanför färska sprickor, pekar på en källa i marken.

Kan det finnas liv i Alba Mons sprickor?

Det finns inga bevis för liv där. Forskarna föreslår att om magmavärme möter underjordisk is skulle hydrotermiska system kunna bildas, den typ av miljö där mikrober trivs på jorden, vilket gör sprickorna till ett kandidatmål för framtida utforskning.

Studien publicerades i Science Advances den 4 november 2026. De första två kall-säsongsdetektionerna kom under Marsåret som sträckte sig från 2019 till 2021, och den bekräftande sökningen under det som sträckte sig från slutet av 2022 till slutet av 2024; en av CaSSIS-bilderna av sprickorna togs den 3 februari 2023. Nästa tidiga norra sommar på Mars, när den säsongsbetonade modellen förutspår att gasen ska återvända över Alba Mons, börjar omkring april 2027, och Trace Gas Orbiter förblir i omloppsbana för att leta efter den.

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

Taggar: , , , , ,

Lägg till oss på Google

Diskussion

Det finns 0 kommentarer.