Mars nordpol är mindre dammig än övriga Mars

 

Bild https://www.washington.edu tagen med Mars Express High Resolution Stereo Camera  visar vy av Korolev-kratern nära Mars nordpol av fem olika 'remsor' film som har kombinerats till en enda bild, där varje remsa samlas över föregående. Foto: ESA/DLR/FU Berlin

Även om Mars en gång kan ha liknat jorden är den Mars nu långt ifrån gästvänlig. Likväl väcker vissa detaljer som istäckt vatten  forskarnas nyfikenhet. Precis som på jorden innehåller is värdefull kunskap om historiskt klimat som kan ge ledtrådar till om Mars hyser eller någonsin har hyst liv.

Förutom polerna, där tunn is ibland är exponerad (beroende på årstid)  finns det mesta av Mars is  under ett dammigt ytlager. Damm påverkar klimatet genom att isen blir mörk vilket förändrar hur mycket solljus som reflekteras ut i rymden.

"Vi vet att det finns fruset vatten i området runt Mars nordpol men det har funnits utbredd oenighet om hur dammig isen är," beskriver Aditya Khuller, senior forskare vid UW:s  (University of Washington) laboratorium för tillämpad fysik. "Ju dammigare desto mörkare is. Likt en mörk T-shirt i solen gör dig varmare, blir dammig is varmare och förångas snabbare."

Mycket av det vi vet om hur jordens klimat har utvecklats under årtusenden kommer från provtagning av is på ex Grönland eller sydpolen. Forskare har borrat djupt ner i jordens polarisar för att dra fram långa cylindrar av is som innehåller en registrering av den lokala atmosfären historiskt. Precis som ett träds ringar kan dessa register dateras till forntida perioder i jordens historia. Men det är ingen lätt uppgift på jorden. På Mars är det än mer komplicerat.

National Aeronautics and Space Administration firade sin första framgångsrika mission till Mars för 50 år sedan. År 2008 lyckades Mars Phoenix-uppdraget ta prover av is nära dess nordpol vilket var en stor framgång. UW-forskarna använde data från Mars Phoenix-uppdraget, kombinerat med observationer från satelliter i omloppsbana, för att slutföra studien.

För flera år sedan upptäckte Khuller, en avvikelse i hur forskare analyserade isens fysiska egenskaper på Mars. Den ledande metoden utvecklades för att studera regoliten (månens sand och damm) på månen, men när Khuller kontrollerade denna noggrannhet på jorden verkade resultaten felaktiga.

I studien arbetade Pari Mohan, som nyligen tog examen vid UW med en examen i geovetenskap, tillsammans med Khuller med att göra om beräkningarna med en annan metod. Deras metod bygger på en metod utvecklad av Steve Warren, professor emeritus vid UW of Earth and space science samt expert på att analysera snö och is.

"Hans metoder hade använts framgångsrikt för att studera snö och is på jorden i årtionden. Så jag tyckte det skulle vara intressant att anpassa dessa jordtestade metoder till Mars," beskriver Khuller. Resultaten tyder på att nordpolen är staplad med lager av dammigare is mellan skivor av renare is. Ett dammigt lager frost bildas över isen varje vinter och försvinner på sommaren, vilket avslöjar äldre, renare is. I tidigare studier har uppskattningar visat att det översta lagret av polaris innehöll så mycket som 25 % damm i massa, men i denna nya studie visar resultatet  att det är närmare 3 %.

"Genom att se på hur ljusstyrkan förändrades över tid kom vi fram till att det finns frost som bildas på vintern och att den är mer dammig. På marssommaren försvinner det, och blottlägger renare, äldre is," beskriver Khuller.

Dessa lager innehåller viktiga detaljer om Mars klimat för tusentals år sedan då isen tros ha bildats av snöfall. Mars har upplevt enorma istider som har avlagrat tunn is på ungefär en tredjedel av planeten.

Jorden stabiliseras av månens gravitationskraft. Mars, som har två små månar, "oscillerar vilt," beskriver Khuller, vilket orsakar dessa dramatiska istider.

I en tidigare studie föreslog Khuller med kollegor att lager av damm och is kan ha skapat  förutsättningar för liv på Mars. De mörka lagren kan hjälpa till att fånga solljus och bilda fickor av smältvatten i isen. Dessa fickor, berikade med näring från dammet, kan potentiellt hysa bakterier och primitiva livsformer.

Liknande fickor av grunt, dammigt smältvatten som finns i is på jorden är ofta fulla av liv på sommaren. På vintern fryser vattnet och mikroberna blir vilande tills nästa sommar.

"Det faktum att Mars och jorden båda har liknande lager av fruset vatten och damm är intressant," beskriver Khuller. "Varför har jorden liv och Mars inte?"

Studien från University of Washington publicerades den 8 september 2026  i npj Space Exploration och i den beskrivs att Mars nordpol innehåller mindre damm än vad forskarna trodde. 

En ny förklaring framlagd om den röda nordpolen på Plutos måne Charon

 

En trio forskare vid Purdue University i Indiana USA har utarbetat  en ny teori med syftet att förklara varför Plutos måne Charon har en rödaktig nordpol. I en artikel publicerad i tidskriften Nature Communications beskriver Stephanie Menten, Michael Sori och Ali Bramson studier av de rödaktiga ytorna på isiga föremål i Kuiperbältet och hur de utefter dessa kan relatera till Charons rödtoniga nordpol.

Tidigare forskning har visat att många isiga föremål i Kuiperbältet helt eller delvis är täckta av rödbrun materia. Forskning har också visat att materialet är en tholinförening. Tholiner är komplexa organiska molekyler som bildas när ultraviolett strålning träffar enkla organiska molekyler såsom exempelvis metan. I den nya teorin visar forskarna att den röda Tholinföreningen på Charons nodrpol är metan som frigjorts från kryovulkaner (isvulkaner) och träffats av ultraviolett strålning. (kan i så fall samma sak vara förklaringen till alla de objekt i kuiperbältet vilka har en rödtoning likt Charon och även Pluto(min anm.)? 

För att testa teorin vände sig forskarna till Plutos måne Charon, vars nordpol är täckt av en röd tholinförening. De noterar att tidigare forskning visat att gas som släpps ut från Pluto är ansvariga för den rödaktiga polen. Men tidigare forskning har också visat att månen en gång var täckt av ett flytande hav som innehöll många slag av material, inklusive metan. 

När havet efterhand frös kan metan ha fastnat i isen, konstaterar forskarna. De noterar också att när vattnet blev utsatt för tryck skulle sprickor bildats vilket ledde till tillfälliga utbrott (isvulkanism eller som det även kallas Kryovulkanism). Kryovulkaniska utbrott  föreslås ha släppt ut en viss mängd metangas. Skulle då delar av den metangasen drivit hela vägen till nordpolen skulle den där ha frusit och fallit till ytan. Då den föll till ytan skulle den ha utsatts för miljontals år av ultraviolett strålning från solen vilket gjort att ytan rödtonades genom denna tholinförening.

Forskarna skapade i arbetet  simuleringar av hur metanmolekyler drev runt i Charon-atmosfären och beräknade hur mycket metan som kan ha släppts ut under kryovulkaniska utbrott och tagit sig till nordpolen. De fann att cirka 1000 miljarder ton av gasen kunde ha tagit sig dit - mer än tillräckligt för att skapa en röd nordpol.

Kryovulkaner (isvulkaner)är vulkaner som består av is. Isvulkaner finns på ismånar och troligen även på andra frusna astronomiska objekt som till exempel i ovan nämnda objekt i kuiperbältet. 

 Kuiperbältet består av en stor mängd små kometer, asteroider och småplaneter i banor runt solen och är beläget bortom Neptunus bana 20 astronomiska enheter utåt. Det har uppskattats att det finns åtminstone 70000 så kallade transneptuner (TNO) med en diameter större än 100 kilometer i detta bälte men mestadels består det av mindre asteroider.

Istället för lava spyr isvulkaner vid sina utbrott ut en blandning av flyktiga ämnen som vatten, ammoniak eller metan. Sådana blandningar betecknas ibland kryomagma och bildar plymer vid utbrotten, varefter kryomagman kondenserar till fast materia när den utsätts för den mycket låga omgivande temperaturen.

Bild från vikipedia. Foto från New Horizons som den 14 juli 2015 förbi Charon.