Strukturer fra Barentshavet finnes på Mars

Nedfrosset gass i Arktis kan lære oss om forholdene på den røde planeten.

Bildet til venstre viser oppbyggingen av en gasshydratpingo med tilførsel av gass fra dypere lag. På et tidspunkt blir trykket for høyt, og en utblåsning resulterer i et krater. Illustrasjon: Modifisert fra Andreassen et al., 2017

Metan (CH4) er et organisk molekyl som eksisterer i gassform i jordas atmosfære, og under jordas overflate som gasshydrat. Dette er en fast, isliknende blanding av metan og vann som dannes ved lav temperatur og relativt høyt trykk.

Metanhydrater finnes hovedsakelig langs jordas kontinentmarginer på havdyp under ca. 300 m og i polare områder der temperaturene er lave.

De siste årene har vi lært at områder som tidligere lå under tunge isdekker under istidene representerer en spesiell type gasshydratmiljø.

Disse områdene, hovedsakelig på høye breddegrader i Arktis og Antarktis, har blitt lokalisert ved hjelp av ny og bedre teknologi for prøvetaking og kartlegging av gasshydratforekomster og metanlekkasjer.

Vi har sett at gasshydratene i disse miljøene er konsentrert i domer (gasshydratpingoer) på havbunnen. En rekke av disse har blitt kartlagt på havbunnen sør for Svalbard.

Ved stor temperaturøkning eller trykkreduksjon vil gasshydratene destabiliseres, og domene kollapser og danner store kratere på havbunnen. Hundrevis av havbunnskratere av denne typen er kartlagt i Barentshavet, og i og rundt disse ser vi fortsatt store metanlekkasjer den dag i dag.

Metanlekkasjer fra gasshydrater er et høyaktuelt tema i forbindelse med pågående undersøkelser av planeten Mars, der forskere nylig har dokumentert utslipp av metan både med NASA-roveren Curiosity, med satellittmålinger og via teleskoper fra jorda.

Metan har en relativt kort halveringstid i atmosfæren til den røde planeten. Ettersom målingene viser episodiske lekkasjer, er det en klar indikasjon på at Mars aktivt både produserer og lekker metan.

Kilden til gassen på Mars er ukjent. Den kan være biologisk, for eksempel produsert av mikroorganismer som lever i grunnvannet under et permafrostlag.

Alternativt kan metan dannes av en rekke forskjellige geologiske prosesser, eller det kan være tilført ekstraplanetarisk ved meteoritt-nedslag.

Uansett dannelsesmåte kan metan forsegles av tykke lag med permafrost og gasshydrater, som i perioder med tining og destabilisering kan frigjøre gass som kan strømme til overflaten langs forkastninger.

Blant morfologiske overflatestrukturer på Mars som potensielt kan relateres til metanlekkasjer kjenner vi til gasshydratpingoer og –kratere.

Tilsvarende strukturer på jorda, som de vi har sett i Barentshavet, kan være gode analogier og gi informasjon om prosesser som er involvert i dannelsen av de på Mars (se figuren øverst).

Metan på Mars er av stor betydning, først og fremst fordi det potensielt kan være relatert til mikrobisk liv på planeten, og ESAS planlagte 2020 ExoMars-prosjekt vil i søken etter liv omfatte både morfologiske og kjemiske signaturer. I tillegg kan metan være en potensiell kilde for både vann og energi for framtidig menneskelig aktivitet på planeten.