A vörös bolygón lezajlott ősi folyamatokat marsi meteoritok segítségével is lehet a Földön elemezni (Gyollai et al., 2019). A nehézvíz és a H2O ma mérhető arányát a meteoritokban megőrződött 4,5 milliárd évvel ezelőtti állapotokkal összevetve például becsülhető, hogy mennyi vizet veszített a bolygó a történelme során (Villanueva et al., 2015). A poláris jégsapkák deutériumdúsulását megvizsgálva a számítások szerint a Mars a jégsapkáiban jelenleg levő víz térfogatának mintegy 6,5-szeresét veszíthette el, ami azt jelenti, hogy az ősi Marson legalább 20 millió köbkilométer víznek kellett lennie. A ma látható felszínnel kalkulálva valószínűleg az északi síkságon terülhetett el a víztömeg java része, és az ősi óceán a teljes bolygó felszínének 19%-át boríthatta. Összehasonlításképpen, az Atlanti-óceán a Föld felszínének 17%-át borítja.

Lehet, hogy a vízkészleteinek elvesztésére a globális porviharokban találjuk meg a választ egy 2019-es Nature-tanulmány eredményei szerint (Vandaele et al., 2019). A tanulmány vezető szerzőjének korábbi eredményei is bizonyították már, hogy a globális porviharok a felszín felett 20 km-es rétegből akár 80 km magasra is felkapják a légköri vízpárát. A NASA Mars Reconnaissance Orbiter keringőegység is megfigyelt egy hasonló eseményt 2007-ben, mikor a légkör középső rétegeiben a porviharokhoz köthetően megnövekedett a vízpára mennyisége. Az emelkedő légtömegek tehát nemcsak a port kapják fel, hanem a vizet is. A MAVEN szonda, amely 2014-ben érkezett a bolygóhoz, a Mars Express keringőegységgel karöltve az atmoszféra szökését vizsgálja (Ramstad et al., 2017). Eredetileg, a MAVEN érkezése előtt arra számítottak, hogy a marsi légkörből nagyjából egyenletes mennyiségben szökik a hidrogén, a szökési ráta változásait pedig legfeljebb a napszél erejével lehet majd összefüggésbe hozni. A MAVEN és a Mars Express adatai azonban nem illeszkedtek ebbe a várt mintába, helyette azt figyelték meg, hogy a szökés a napaktivitás helyett az évszakokkal változik. A vízpárát a légkör felsőbb rétegeibe juttatva a porviharok megzavarhatják a marsi vízciklust, megakadályozva, hogy a vízpára kondenzálódva visszahulljon a felszínre.

Schiaparelli beszámolóit elolvasva Percival Lowell amerikai csillagász a marsi élet ötletét még tovább gondolva, 1908-ra megírta a Mars as the Abode of Life című könyvét, melyben a marsi civilizációkat leírva bemutatja azt is, ahogyan a csatornákat a sarkvidékektől az egyenlítői területek felé kiépítették, hogy vizet szállítsanak. A következő évtizedekben számos tudományos cikk jelent meg arról, hogyan jelezhetnénk a titokzatos marsi civilizációnak, illetve 1920-ban Max Fleischer rajzfilmkészítő a Hello Mars című rövidfilmjében mutatta be, milyen módon lehetne felvenni a kapcsolatot a marslakókkal. Felveti, hogy a Nap fényét egy óriási tükörrel visszaverve világítsunk át a Marsra, vagy a Szaharában kifeszített rengeteg, felcsavarható fekete ruhadarabbal „kacsintsunk” rájuk, illetve, egy sor nagy teljesítményű elektromos lámpával villogjunk át valamilyen üzenetet. Akkoriban úgy tartották, ha sikerül felvenni a kapcsolatot a marslakókkal, sokat tanulhatunk tőlük.

 

Az évek során összegyűjtött mérési adatokból 2021-ben jelent meg a Hargitai Henrik által összeállított Mars 36 zsebatlasz. Az eddigi Mars-térképek többnyire fényképekből összemozaikolt vagy különböző módszerekkel készített domborzati, földtani (marstani) térképek voltak. A hagyományos atlaszok azonban számos földrajzi tematikát ötvöznek, domborzati térképi alapon vizek, jeges területek, vulkánok, hegycsúcsok is megtalálhatóak rajtuk. A Mars 36 alapja egy integrált, az eddig publikált tematikus felszínforma-adatbázisokat egységesítő NASA-adatbázis, amelyet szintén Hargitai Henrik állított össze. A tervek szerint két év múlva várható a Mars következő térképe, amely részletesebben mutatja majd be az egykori élet számára legalkalmasabb helyszíneket. A kiadvány ideálisan egészíti ki a Mars – fehér könyv a vörös bolygóról című munkát (Kereszturi, 2012).

Egyfajta technológiai demonstrációként is indult a Pathfinder, valamint a Sojourner, az első robotikus marsjáró, amely sikeresen szállt le a vörös bolygóra. A rover 1997. július 4-én landolt, és 1997. szeptember 27-ig működött. A Sojourner marsjáró kerekeinek felfüggesztéséhez használt megoldás koncepcióját Pavlics Ferenc, Magyar Örökség-díjas magyar mérnök dolgozta ki; annak a holdjárónak a főkonstruktőre, amellyel az Apollo–15, Apollo–16 és Apollo–17 küldetések űrhajósai a Holdon közlekedtek. A holdautó tervezésénél szerzett tapasztalatait hasznosította a Sojourner marsjáró tervezésénél is, részt vett a Spirit és az Opportunity kidolgozásában, valamint a Mars Science Laboratory készítésében is. A Pathfinder legfőbb eredményei közt említhetjük a leszállóhely környékén talált lekerekített kavicsokat, a légköri por mágnesességének felfedezését, valamint a kora reggel megjelenő, alacsony légköri vízjégfelhők megfigyelését is.

Eredeti kilencvennapos küldetéseiket sokszorosan túlteljesítették a Spirit és Opportunity ikermarsjárók, amelyek 2004. január 4-én landoltak. A két marsjáró a bolygó két olyan átellenes pontjára szállt le, ahol úgy vélték, hogy korábban folyékony víz lehetett. A Spirit egészen 2011. május 25-ig működött a Mars felszínén, az Opportunity pedig még tovább, 2019. február 13-ig maradt működőképes. A Spirit eredményei megerősítették az ősi marsi víz létezését, rengeteg izgalmas kőzetet talált, valamint számos porördögöt is megörökített mozgás közben. Az Opportunity is talált bizonyítékot arra, hogy a Mars egykor alkalmas volt a mikrobiális élet fenntartására, valamint arra, hogy az ősi Marson akár huzamosabb ideig is folyékony víz lehetett.

Fennálltak-e valaha a mikrobák fennmaradásához kedvező környezeti feltételek? Erre keresi a választ a 2012. augusztus 5-én landolt Curiosity marsjáró, ami a Gale-krátert a mai napig járva kőzet-, talaj- és levegőmintákat gyűjt (3. ábra). Fő feladatai közt szerepel annak a megállapítása, hogy volt-e valaha élet a Marson, illetve milyen a mai marsi klíma. Már küldetésének elején talált kémiai és ásványi bizonyítékokat is arra, hogy a múltban élhető lehetett a bolygó, például kimutatta a kalcium-perklorát jelenlétét is a felszíni regolitban. Ennek egyik jelentősége az elfolyósodás (deliquescence) folyamatához köthető. Ez a jelenség a Földön is megfigyelhető, a higroszkópos anyagok képesek közvetlenül a légkörből megkötni a vízpárát, a folyamat során önmagukat feloldva, elfolyósítva. Az így potenciálisan megjelenő, vékony, szinte mikroszkopikus vízfilmréteg ma is előfordulhat a Marson, illetve rövidebb-hosszabb ideig fenn is maradhat (Kereszturi, 2013). Ennek modellezésével foglalkozik dr. Kereszturi Ákos vezetésével az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Csillagászati Intézetének Asztrofizikai Geokémiai Laboratóriumi kutatócsoportjában e sorok szerzője is. A magyar szakemberek közreműködnek a várhatóan 2022-ben induló ExoMars Rosalind Franklin rover HABIT-műszerének munkájában is, amely BOTTLE-berendezésével az elfolyósodás folyamatát fogja in situ vizsgálni a Marson (Martín-Torres et al., 2020).

 

Mára létrehoztuk az első időjárás-figyelő hálózatot is egy másik bolygó felszínén, amikor 2021. február 18-án a NASA legújabb marsjárója, a Perseverance landolt a Jezero-kráterben. A Curiosity és az InSight állomásai mellett harmadikként figyeli majd a szélerősséget, hőmérsékletet, páratartalmat, poreloszlást és más időjárási jellemzőket. A frissen landolt rover kutatásai közül nehéz lenne a legizgalmasabbat kiválasztani, de kétségkívül az egyik legrégebben várt küldetése a marsi minták visszajuttatása lesz a Földre, avagy a Mars Sample Return projekt. Ennek keretén belül az ősi marsi mikrobiális élet nyomait potenciálisan őrző kőzetekből fog furatmintákat gyűjteni, amelyeket gondosan lezárva elraktároz. A jelenlegi tervek szerint a 2030-as évek elejére várható, hogy egy másik küldetés összegyűjtse, és a Földre szállítsa ezeket, az Európai Űrügynökség (ESA) és a NASA együttműködésében. Ennek előkészítésében és a nemzetközi munka koordinálásában szintén részt vesz a Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Asztrofizikai Geokémiai Laboratóriuma is.

A Perseverance fő célja annak meghatározása, hogy vajon évmilliárdokkal ezelőtt lehetett-e valamilyen egyszerű, mikrobiális élet a Marson. A leszállás helyszínéül választott Jezero-kráter egy kiszáradt ősi krátertó, illetve folyódelta találkozásának közelében található (4. ábra). A földi hasonló környezetek ideálisnak bizonyultak az élet lenyomatainak megőrzésére, illetve, vizes múltját figyelembe véve, ha valaha volt élet a bolygón, akkor nagy valószínűséggel itt meg kellett jelennie. A Perseverance korszerű tudományos eszközeivel eddig sosem látott részletességgel indul az ősi élet keresésére.