Mars-lika världar – Vad är likt och varför det spelar roll?

Vad som faktiskt gör en värld Mars-lik

När jag bedömer om något är Mars-likt börjar jag inte med färgen. Jag tittar på tre saker: atmosfär, yta och energiutbyte med solen. Mars har en tunn atmosfär som domineras av koldioxid, kväve och argon, och temperaturen kan svänga från ungefär 20 grader till omkring minus 153 grader. Det räcker för att ge en miljö som känns främmande även när landskapet påminner om en öken på jorden.

• Tunn atmosfär som inte dämpar nedslag eller strålning särskilt väl.
• Kyla och stora temperatursvängningar som gör ytan hård och ogästvänlig.
• Torra, steniga landskap där erosion går långsamt och kratrar bevaras länge.
• Spår av vatten eftersom forntida sjöar, floder eller is förändrar hela tolkningen av en planet.
• Damm och oxidation som påverkar både färg och geologi.

Det är också viktigt att skilja mellan ett liknande utseende och en liknande fysik. En kropp kan vara full av kratrar och ändå vara helt fel jämförelse om den saknar atmosfär, har extremt andra temperaturer eller utvecklas på ett annat sätt geologiskt. Den distinktionen blir extra tydlig när man jämför kandidaterna sida vid sida.

De tydligaste kandidaterna i solsystemet

Om man bara tittar på ytan är det frestande att sätta flera världar i samma fack. Jag skulle ändå skilja mellan stark visuell likhet och verklig miljölikhet, för de två sakerna sammanfaller sällan.

Min rangordning är ganska enkel: Månen och Merkurius är mest lika Mars i hur gamla ytor bevaras, medan Ceres är mest intressant om man vill förstå is, sublimation och flyktiga ämnen. Ingen av dem är en fullständig kopia, men varje värld belyser en annan del av Mars-problemet. Just därför är det värt att titta närmare på de två kroppar som oftast nämns först.

Merkurius och månen liknar Mars på ytan men inte i klimatet

Merkurius ligger nära solen, har en tunn exosfär i stället för riktig atmosfär och en yta som är kraftigt kratermärkt. Där blir likheten med Mars främst geologisk, inte klimatmässig: båda är steniga världar som bär spår av bombardemang, men Merkurius har extrema temperaturer, nästan ingen årstidskänsla och betydligt mindre likhet i fråga om damm och atmosfäriskt väder.

Månen är ännu mer avskalad. Den har i praktiken nästan ingen atmosfär, saknar väder som kan sudda ut kratrar och har en regolityta, alltså ett löst lager av krossat berg och stoft, som bevarar nedslag i miljarder år. NASA:s data visar att månens temperatur kan nå cirka 127 grader i solsken och falla till omkring minus 173 grader i mörker, vilket gör den mycket mer extrem än Mars trots likheter i kraterbilden.

• Merkurius hjälper oss att förstå hur en luftfattig stenplanet åldras under konstant bombardemang.
• Månen bevarar en nästan perfekt historik över nedslag i det inre solsystemet.
• Båda världarna är mycket användbara när man vill tolka satellitbilder av Mars utan att låta landskapet lura ögat.

För mig är det här en viktig poäng: det som ser Mars-likt ut är inte alltid det som är bäst för att förstå Mars. När man vill förstå is och flyktiga ämnen är det dock Ceres som blir mer intressant.

Ceres är en svagare men mer oväntad jämförelse

Ceres ligger i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter och är den största kroppen där. Den har en mycket tunn atmosfär, och det finns tecken på vattenånga som kan komma från is nära ytan eller från isvulkanisk aktivitet. Det gör Ceres intressant, men på ett annat sätt än Mars. Jag skulle inte kalla den Mars-lik i första hand, för den är mer isig, mindre och betydligt mindre ”planetär” i hur den uppför sig.

Det som gör Ceres värdefull är snarare att den visar vad som händer när vatten, is och sten blandas i en svag gravitation och med väldigt lite skydd mot rymdmiljön. Där kan man börja förstå gränslandet mellan en torr stenvärld och en kropp där flyktiga ämnen fortfarande spelar roll.

• Den visar hur tunn atmosfär kan uppstå utan att världen blir jordlik.
• Den hjälper oss att förstå sublimation, alltså när is går direkt från fast form till gas.
• Den är relevant när man vill följa spåren av vatten och kemisk aktivitet under ytan.

Och när man vill testa idéerna i verkliga fält går blicken nästan alltid tillbaka till jorden.

Jordens öknar och polområden är de bästa testmiljöerna

På jorden finns de mest användbara provplatserna. NASA kallar sådana miljöer planetära analoger, och det är en bra term: Arktis, torra öknar, saltöknar och vulkanfält ger inte en exakt kopia av Mars, men de låter oss testa geologi, robotik och mikrobiologi under förhållanden som liknar delar av den röda planeten. ESA har också använt Arktis som förberedelse för teknik och fältarbete kopplat till Mars.

Det här är praktiskt viktigt av tre skäl. För det första kan forskare träna rovernavigering och instrumentkalibrering innan något skickas ut i rymden. För det andra går det att studera hur mikrober överlever i extremt torra eller kalla miljöer. För det tredje kan man se hur terräng, damm och erosion påverkar både människor och maskiner utan att behöva vänta på en dyr interplanetär uppdragscykel.

• Atacamaöknen är värdefull för att den är extremt torr och därför bra för livsdetektion och instrumenttest.
• Arktis och Antarktis är relevanta för kyla, isolering och logistik i miljöer som liknar delar av Marsfältet.
• Vulkanfält på Island och i Arizona ger basalt, lava och erosion som liknar mycket av det Mars-ytan visar upp.

Det är också därför Mars har blivit själva huvudreferensen, inte bara en bland många möjligheter.

Varför Mars ändå är själva referenspunkten

Mars ligger i ett ovanligt användbart mellanläge. Dygnet är nästan jordlikt, årstiderna finns där eftersom axellutningen är relativt snarlik jordens, och det finns tydliga spår av att planeten en gång hade sjöar, floder och kanske ett hav i norr. Den kombinationen gör Mars till en värld där man både kan läsa planetär historia och planera framtida bemannade uppdrag.

Det är också den enda planeten där vi redan har kört rover efter rover över ytan. Det betyder att Mars inte bara är ett tema för teori, utan en plats där data, landformer och atmosfär redan går att koppla ihop i detalj. Jag tycker att just den blandningen är orsaken till att Mars fortsätter att dominera diskussionen om Mars-lika miljöer i solsystemet.

Med andra ord: Mars är inte mest lik jorden, men den är tillräckligt lik för att vara begriplig och tillräckligt annorlunda för att vara vetenskapligt spännande. Den balansen är ovanlig, och det är därför jämförelsen fungerar så bra.

Så läser jag likheterna utan att lura mig själv

Den vanligaste missen är att blanda ihop lik yta med lik miljö. En kraterig kropp kan se Mars-lik ut på bilder, men sakna allt det som gör Mars vetenskapligt intressant: koldioxidatmosfär, dammtransport, säsongscykler och spår av forntida vatten. Om du vill förstå geologisk ålder är Månen oslagbar. Om du vill förstå extrem värmespänning är Merkurius bättre. Om du vill tänka på is och flyktiga ämnen är Ceres mer relevant.

Min slutsats är att Mars inte har en perfekt tvilling i solsystemet, men den har flera halvsyskon som var och en belyser en viktig bit av pusslet. Det är exakt därför jämförelsen fungerar så bra: den tvingar oss att skilja mellan färg, form och verklig fysik. När man gör det blir solsystemet mycket mer intressant än en enkel lista över planeter.