Lífið hefði notið sín á Mars

Sum svæði á Íslandi gætu allt eins verið á Mars …
Sum svæði á Íslandi gætu allt eins verið á Mars eins og Námaskarð. mbl.is/Eggert Jóhannesson

Ef sandurinn á Íslandi væri ekki svartur heldur rauður gæti landslagið hér verið á Mars, að sögn James Rice, yfirjarðfræðings könnunarjeppaleiðangra NASA á rauðu reikistjörnunni. Vettvangsrannsóknir hér á landi hafa hjálpað vísindamönnum að skilja jarðmyndanir sem þeir sjá á myndum frá Mars og ráða í jarðsögu hans.

Könnunarjepparnir Spirit og Opportunity lentu á Mars í janúarmánuði árið 2004 og hafa þeir dýpkað skilning okkar á þessari nágrannareikistjörnu jarðarinnar verulega með þeim athugunum sem þeir hafa gert þar í rúman áratug. Rice var valinn í vísindateymi Marskönnunarjeppaleiðangursins árið 2002 og hefur farið fyrir jarðfræðirannsóknum þeirra. Hann kom hingað til lands með hópi geimfara á vegum Könnunarsafnsins á Húsavík í tilefni þess að fimmtíu ár eru liðin frá því að Apollo-geimfararnir æfðu fyrir tunglferðirnar á Íslandi.

„Að stunda jarðfræði er eins og að lesa síður sögubókar. Bókin er landslagið og það sem steinarnir eru gerðir úr. Það er mikið af vísbendingum þarna ef þú ert nógu snjall til að átta þig á þeim. Það er starf jarðfræðinga að átta sig á hvað átti sér stað þarna fyrir milljónum ára,“ segir Rice.

Eina sem vantar eru loftsteinagígarnir

Frumgerðir könnunarjeppanna komu aldrei til Íslands en Rice segir að vísindamenn sem rannsökuðu Mars hafi fyrst byrjað að koma hingað til lands í kjölfar Viking 1 og 2 leiðangranna sem lentu á reikistjörnunni vegna þess að þeir sáu hliðstæður og líkindi með jarðfræðinni sem hefur mótað Ísland annars vegar og Mars hins vegar.

Sjálfur hefur hann komið tíu sinnum til Íslands, fyrst eftir að Skeiðarárhlaupið átti sér stað árið 1996 þegar Rice var í framhaldsnámi í háskóla. Nú síðast kom hann árið 2010 í kringum eldgosið í Eyjafjallajökli. Þá rannsakaði hann meðal annars jökulhlaup var varð í kjölfarið. Hann segir mikið af jarðfræðilegum myndunum og yfirborðsferlum á Íslandi hafa beina þýðingu fyrir könnun Mars.

„Landið þitt er jarðvirkt með jarðskjálftum, eldfjöllum, flóðum og hverum. Sumir hlutar Bandaríkjanna hafa þetta en það góða hér er að mest af berginu er basalt eins og á Mars. Það voru jöklar á Mars í fortíðinni, það eru jöklar hér. Það voru stór jökulhlaup á Mars, þau eru hér. Jarðhiti og hverir eru hér. Allt þetta gerðist á Mars. Það eina sem vantar eru loftsteinagígar. Ef þið hefðuð þá væri hægt að haka við öll boxin!“ segir Rice um líkindi Mars og Íslands.

Dr. Jim Rice.
Dr. Jim Rice. Örlygur Hnefill

Jökulsárgljúfur dvergvaxin í samanburði við hamfarirnar á Mars

Þó að líkindin séu til staðar láta sumar þeirra hamfara sem hafa átt sér stað á Mars til dæmis jökulhlaup eins og það sem myndaði Jökulsárgljúfur virðast dvergvaxið í samanburði. Þannig nefnir Rice að menn hafi séð flóðfarvegi á Mars sem eru allt að 2.000 kílómetrar að lengd, 10-30 kílómetrar að breidd og kílómetra djúpir. Engu að síður eru ummerkin, lögun bergsins og dreifing þess, sú sama og menn sjái við Jökulsá á Fjöllum í dag.

Rice nýtur þess að gera vettvangsrannsóknir á Íslandi og segist eiga sína staði hérna sem hann hafi í huga til að taka sýni og gera sér betri hugmynd um þá jarðfræðilegu ferla sem hafa mótað yfirborð Mars. Frá því að hann kom hingað síðast fyrir fimm árum hafi menn séð ýmislegt á ferðum Opportunity sem hann ætli að kanna hér. 

„Maður kemur hingað með vissar hugmyndir um vettvang og sýni sem maður vill safna. Svo þegar maður mætir á staðinn fær maður nýjar hugmyndir um hlutina. Það opnar hugann fyrir hlutum til að rannsaka. Besti jarðfræðingurinn er sá sem sér flesta steina. Það eru einföld sannindi en gild. Eftir því sem þú ferð meira út og öðlast reynslu við vettvangsrannsóknir því betri ertu í að túlka myndir frá Mars eða gera vettvangsrannsóknir,“ segir hann.

Áttu bara að endast í örfáa mánuði

Eftir sex ára ferðalag gaf Spirit loks upp öndina árið 2010 en systurfarið Opportunity er nú á sínu tólfta starfsári á reikistjörnunni og hefur ekið á fimmta tug kílómetra. Upphaflega átti leiðangur vélmennanna tveggja hins vegar aðeins að standa yfir í 90 daga og voru þau hönnuð til að aka innan við kílómetra. Ending þeirra hefur því farið fram úr björtustu vonum.

„Við fengum nóg fyrir peningana, svo mikið er víst!“ segir Rice ánægður.

Hann þakkar langlífi vélmennanna fjölda samverkandi þátta, þar á meðal góðri hönnun, smíði og prófunar þeirra af hálfu verkfræðinga, öflugu vísindateymi en einnig hafi gæfan verið mönnum hliðholl á vissan hátt. Þannig hafi upphaflega matið á lengd leiðangranna miðast við þau líkön sem menn höfðu þá af andrúmsloftinu. Gert var ráð fyrir að svo mikið ryk myndi safnast fyrir á sólarsellum jeppanna að orka þeirra yrði á þrotum eftir 3-4 mánuði. Sú reyndist hins vegar aldeilis ekki raunin.

„Við vissum ekki að vindur myndi blása rykinu af sellunum. Það eru rykþyrlar á Mars sem hafa komið og sogað rykið af þeim. Það hefur verið heppni með það sem enginn gerði ráð fyrir. Vandamálið erð að það er ekki hægt að stjórna því, þú veist aldrei hvenær vindurinn kemur,“ segir Rice.

Menn hafa hins vegar verið fljótir að læra. Rice segir að þegar jeppinn keyri í gegnum dali þá trekki vindurinn í gegn og haldi sólarsellunum hreinum. Eins þegar veturinn á Mars nálgast sé jeppanum lagt í hlíð á móti norðri, ríkjandi vindáttinni, til þess að hámarka sólarorkuna.

„Við lærðum að gera ýmislegt sem okkur óraði ekki fyrir vegna þess að þeir entust lengur en við héldum,“ segir hann. 

Teikning af Opportunity sem hefur verið að störfum í ellefu …
Teikning af Opportunity sem hefur verið að störfum í ellefu og hálft ár á Mars. Farið er á stærð við golfbíl. NASA

Fundu merki um vatn sem var drykkjarhæft

Á þessum rúmu tíu árum hafa jepparnir tveir valdið straumhvörfum í þekkingu manna á Mars. Sem leiðtogi jarðfræðirannsókna þeirra er það hlutverk Rice að greina myndir sem berast frá reikistjörnunni og eins að ákveða hvert vélmennið skuli halda næst til rannsókna.

„Áður en jepparnir lentu vissum við ekki mikið um Mars. Það hefur verið heiður og forréttindi að starfa við þessa leiðangra því við höfum endurskrifað bókina um Mars með öllu því sem við höfum fundið,“ segir Rice.

Meginmarkmið könnunarjeppanna var að leita að stöðum þar sem líf gæti mögulega hafa getað þrifist á Mars og helstu uppgötvanir jeppanna tveggja, að mati Rice, tengjast því beint. Margir lífvænlegir staðir hafi fundist.

Karbónat sem jepparnir hafa fundið benda til þess að vatn með hlutlausu sýrustigi hafi verið að finna á Mars og leirsteinn bendir til þess að það hafi verið þar yfir lengri tíma, að minnsta kosti tugi þúsunda ára. „Þú hefðir getað drukkið það vatn,“ segir reikistjörnujarðfræðingurinn.

Þá fann Opportunity vatnsbotn strax í upphafi landkönnunar sinnar. Það var stór uppgötvun, að sögn Rice, því miklar umræður höfðu verið um vötn á Mars.

„Nú höfðum við sannanir um vatnsbotn þar. Vatnið þar var hins vegar eins og rafgeymasýra, það var mjög súrt, en sumar lífverur á jörðinni geta lifað í því. Það var því annað lífvænlegt svæði,“ segir Rice.

Hver nýr staður eins og nýr leiðangur

Eins fann Spirit kísil sem bendir til þess að jarðhita hafi verið að finna á Mars. Það skiptir miklu máli fyrir spurninguna um líf enda telja margir vísindamenn að lífið á jörðinni hafi jafnvel hafist á jarðhitasvæðum.

Opportunity er nú staddur í grunnum dal, Maraþondalnum, á suðurhveli Mars. Þar rannsakar hann óvenjulegan gíg sem nefnist Spirit of St. Louis. Rauður baugur er í kringum gíginn sem Rice segir að líti út eins og ummyndunarsvæði eftir vatn og hita.

„Við erum ekki viss um hvað er þarna á ferðinni því við erum enn á frumstigum rannsóknanna. Annað hvort kom hitinn frá árekstri loftsteinsins sem virkaði á ísinn undir yfirborðinu og olli jarðhita eða þetta gæti hafa verið hverasvæði. Við höldum ekki að þetta sé hverasvæði út frá því sem við höfum séð fram að þessu en við erum enn að klóra okkur í höfðinu yfir þessu. Það er það skemmtilega við þetta. Í hvert skipti sem förum á nýtt svæði með jeppann erum við komin með nýjan leiðangur. Þetta hefur verið frábær reynsla,“ segir Rice.

Útsýni Opportunity yfir Maraþondal sem er á vesturbrún Endeavour-gígs í …
Útsýni Opportunity yfir Maraþondal sem er á vesturbrún Endeavour-gígs í mars á þessu ári. NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ./Arizona State Univ.

Lífverur þyrftu að veifa til myndavélarinnar

Hvað varðar spurninguna um hvort að lífi hafi getað kviknað á Mars þegar reikistjarnan var mun líkari jörðinni en hún er í dag er ómögulegt að fullyrða út frá rannsóknum Spirit og Opportunity. Rice segir að jepparnir hafi ekki verið búnir neinum líffræðilegum mælitækjum.

„Eina leiðin til að við gætum fundið merki um líf væri ef við tækjum mynd og það væru fótspor á henni eða ef einhver veifaði í myndavélina!“ segir hann og hlær.

Rice segir að ef líf hafi kviknað á Mars þá hafi það verið örverulíf. Fljótandi vatn, lífræn efni og orka, hvort sem er frá jarðhita eða sólinni, sé lífi nauðsynlegur. Allt þetta hafi verið til staðar á Mars en það sé engin trygging fyrir því að líf hafi í raun hafist þar.

„Við vitum að það var umhverfi á Mars sem lífverur hefðu blómstrað í. Þær hefðu notið sín vel í þessum vötnum, hverum eða lækjum sem Curioistiy hefur fundið. Mars var mjög líkur jörðinni fyrr í sögu sinni. Það varð mikil breyting en við vitum ekki hvenær eða hvers vegna,“ segir hann.

Curiosity, sem lenti á Mars árið 2012, er nú að leita að lífrænum efnasamböndum og hefur meðal annars fundið metan sem Rice segir að geti aðeins komið frá jarðhita eða lífi. Hvort sem er væri stór uppgötvun á Mars. Þó að hann sé ekki líffræðingur segist Rice telja að líf hafi sennilega farið af stað þar og það sé þá neðanjarðar.

„Ég held að líf hafi farið af stað á Mars. Ef það gerði það þá held ég að það sé þarna ennþá því á svo frumstæðu stigi hefur það aðeins eitt markmið: að aðlagast og lifa af eða deyja út. Ef þú hefur einhvern tímann fengið myglusvepp á baðherbergið þitt þá veistu að það er mjög erfitt að losna við hann!“ segir Rice og skellir upp úr.

Starf jeppanna hefði tekið geimfara einn mánuð

Til þess að skera úr stórum spurningum eins og um mögulegt líf á Mars telur Rice að nauðsynlegt sé að senda menn þangað.

„Jepparnir eru að gefa okkur miklar upplýsingar um hvar eigi að leita en ég held að við þurfum geimfara þarna til þess að gera ítarlegar rannsóknir. Til þess að gera frábærar vísindarannsóknir og jarðfræði þarf geimfara. Allt það sem Opportunity hefur gert á ellefu og hálfu ári hefðu tveir geimfarar þjálfaðir í jarðfræði getað gert á mánuði og gert það betur,“ segir hann.

Vissulega sé ódýrara að senda vélmenni. Þau séu hins vegar aðeins tæki. Þau geti ekki hugsað sjálf eða myndað kenningar. Menn á jörðu niðri skipi þeim fyrir og það gangi stundum hægt fyrir sig. Rice sér hins vegar ekki fyrir sér að mannaður leiðangur muni eiga sér stað á næstunni, þrátt fyrir markmið NASA um að slíkt á 4. áratug þessarar aldar.

„Ég efast ekki um að við gætum gert þetta ef við vildum en það er bara ekki forgangsmál núna. Þetta snýst allt um fjármagnið og viljann. Það er líka erfitt að segja hver myndi gera það. Það er ekki sjálfgefið að það yrðu Bandaríkjamenn. Það gæti verið annað land eða alþjóðlegt samstarf. Það mun gerast en ég veit bara ekki hvenær,“ segir Rice.

Hjólför Opportunity á yfirborði mars árið 2013.
Hjólför Opportunity á yfirborði mars árið 2013. NASA/JPL-Caltech

Hver bilun gæti bundið enda á leiðangurinn

Þegar Spirit og Opportunity höfðu verið að störfum í 5-6 mánuði segir Rice að leiðangursstjórarnir hafi byrjað að veðja um hversu lengi þeir myndu endast enn. Allir hafi tapað þeim veðmálum.

„Núna reynir enginn að spá lengur. Við tökum hverjum degi sem blessun og reynum að gera okkar besta því vitum ekki hvort við fáum annan dag. Hver einasta bilun gæti þýtt að leiðangrinum væri lokið. Ég gæti farið og gætt að tölvupóstinum mínum núna og séð að honum væri lokið. Það vofir alltaf yfir en við höfum ekki áhyggjur af því þar sem við stjórnum því ekki hvort sem er. Hver veit hversu lengi hann [Opportunity] endist,“ segir hann.

Rice ætlaði sér að dvelja lengur á Íslandi við vettvangsrannsóknir eftir að ferð Apollo-geimfaranna um landið lauk. Fyrir honum eru rannsóknirnar hér meira eins og frí en vinna. Hann er jafnframt þakklátur fyrir að hafa fengið að starfa við Marskönnunarjeppana.

„Ég get ekki kvartað. Ég er mjög heppinn að vera að gera þetta. Það er eitthvað sem mig dreymdi um frá því að ég var barn. Að fá að vera í teymi að vinna við þetta er heiður. Það er mjög skemmtilegt, þetta er eiginlega ekki eins og vinna. Ég kem hingað og geri vettvangsrannsóknir. Fyrir mér er það eins og að vinnufrí,“ segir hann.

Vefsíða NASA fyrir Opportunity og Spirit

Grein á Stjörnufræðivefnum um Mars

mbl.is
Fleira áhugavert
Fleira áhugavert