Nem a Föld az egyetlen bolygó, aminek a felszínét valamilyen folyadék formálta. A Szaturnusz egyik holdján, a Titánon kisebb-nagyobb tavak hullámzanak, és folyók csordogálnak igaz, víz helyett folyékony etán és metán alkotja őket. A Marsnak a Földhöz hasonlóan jégsapkái vannak, a felszínén pedig ősi vízfolyások nyomai, köztük a Naprendszer leghosszabb folyórendszerének medre.
Gondolatban most közelebb megyünk a Marshoz, hogy mostantól az ég egy távoli fényes pontja helyett a szomszédunkat: a Földhöz hasonlóan egy változatos, érdekes, rengeteg lehetőséget, kincset és izgalmat rejtő bolygót lássuk a név mögött.

1. ábra A Mars magassági színezésű térképe (Fekete háttérrel az itt szereplő róverek kutatási területei vannak jelölve.)

"A Föld az emberiség bölcsője, de nem maradhatunk örökké bölcsőben. Az emberiség nem is marad örökké a Földön, hanem fényre és térségre vágyva előbb félszegen behatol a légkörön túli térségbe, aztán pedig meghódítja a csillagok világát." — Konsztantyin Eduardovics Ciolkovszkij

Hasonlóan ahhoz, ahogy az antarktiszi fosszíliákból (falevelek, faágak, stb.) tudni lehet, hogy 80 millió éve sokkal melegebb klíma uralkodott a ma -10 - -60 ⁰C átlaghőmérsékletű kontinensen, a Marson is számtalan nyom van, amiből hasonlóan, egykori melegebb klímára lehet következtetni. Ilyen nyomok az egykori folyók völgyei és üledékdeltái, a vízjéggel teli kráterek, a feltételezett egykori óceánok partjai. A hatalmas ősi vulkánok arról árulkodnak, hogy a Mars belseje a Földhöz hasonlóan forró volt, azonban a tektonikus lemezek mozgása hiányzik. Nem kerülheti el a figyelmünket a rengeteg kráter és az, hogy egy nagy hold helyett két kis holdja van a bolygónak. Egyelőre van két fontos különbség a Mars és a földi példaként hozott Antarktisz között. Az egyik, hogy a Marsot egyelőre még nem a helyszínen vizsgáljuk, a másik, hogy eddig nem találtunk életet a bolygón.

2. ábra A Föld, a Mars és a Hold jellemző adatai. Kis Károly: Általános geofizikai alapismeretek (2007) alapján
*CSE: csillagászati egység: Az űrkutatásban és a csillagászatban használt mértékegység. Értéke az átlagos Nap-Föld távolság (150 millió km)
** Földtől mért átlagos távolság [km]

A Mars a háború istenének római neve. Elődeink valószínűleg a sárgás, vöröses színe miatt adták neki ezt a nevet. Pár ezer évvel később, a két kis holdja (felfedezésükkor) e névhez kapcsolódóan kapta a Phobos és a Deimos, azaz a Félelem és Rettegés nevet. Az emberiség nemes feladata és érdeke, hogy a bolygó felfedezése és ha lehet, a „használatba vétele”, (ami az élet Naprendszerre való kiterjesztésének a kezdete, s ami úgy tűnik pár, éven belül esedékes) ne a háborúról szóljon, melyet körülkering a félelem és a rettegés. Most van erre lehetőség.
A legközelebbi külső szomszédunk iránti érdeklődés nem újkeletű. Ezt az első, máig fennmaradt Mars-térkép is alátámasztja: 1867-ben készült és 1870-ben jelent meg. Átmérője nagyjából feleakkora, mint a Földé, így a gravitáció is kisebb. A felszín átlaghőmérséklete -20 – -90 ⁰C, de 0 és +10 ⁰C közötti hőmérséklet sem ritka és +27 ⁰C fokot is becsültek már. Légköre sokkal ritkább, mint a Földé, fő alkotója a manapság sokat emlegetett CO₂. A felszín sok tekintetben hasonlóan fejlődött a Földhöz, más tekintetben eléggé különböző módon. (Ennek részletei alább.)

3. ábra A Mars-róverek és leszálló egységek idővonala (Wikipédia alapján)

Az emberekben volt érdeklődés a téma iránt. Ezt jelzi, hogy ahogyan a Holddal is, a XIX-XX. század folyamán több irodalmi mű foglalkozott a bolygóval elsősorban a sci-fi műfajában (pl. H. G. Wells, Ray Bardbury). Mindez hatványozottan érvényesült az űrkorszakban, ekkor kezdődött el ugyanis a bolygó műszeres vizsgálata. A rakétatechnika és az űrtechnológia fejlődése a XX. század második felében lehetővé tette űreszközök, felderítő eszközök helyszínre küldését. (Így a XXI. század első felében azon igyekszünk, hogy következő, magától értetődő lépésként mi magunk, emberek is eljussunk oda –lásd pl. ISECG Global Exploration Roadmap, 2018.)

Hat sikertelen próbálkozás után, melyek nem érték el a célt, elsőként a Mariner 4-nek sikerült elérnie a bolygót. Az űrszondát 1964. november 28-án bocsátották útjára az Amerikai Egyesült Államokból, és elsőként, 1965. július 14-én haladt el a Mars mellett (flyby). 21 fényképet küldött vissza a Földre a Vörös bolygóról. A hidegháború idején az Egyesült Államok és a Szovjetunió próbálkozott a bolygó elérésével. Az USA 10-szer, a Szovjetunió (SzU) 20-szor próbálkozott sikeresen vagy sikertelenül 1990-ig. 1990 óta napjainkig különböző országok küldetéseinek sora indult a Mars felé ezek közül 10 jelenleg is működik, 3 pedig még úton van.

4. ábra Balról jobbra: Spirit (illetve Opportunity), Sojourner (alul), Curiosity (forrás)

• A Mars Pathfinder és a Sojourner páros (nevéhez hűen- Útkereső illetve Jövevény) úttörőnek számít a közelmúlt űreszközei között (3. ábra), a hidegháború utáni első sikeres leszállásként (1996). A küldetés tudományos célja a következő volt: Az Ares Vallis (Ares-völgy) torkolati vidékén az egykori vízfolyás sok helyről nagyon különböző kőzeteket hordott össze és ülepített le. Így ezen a helyen a róver rövid táv megtételével nagyon sokféle különböző kőzetet tud vizsgálni. Másrészt a technológiai demonstráció is cél volt: a hidegháborús Viking leszállóegységek költségének kb. 1/15-öd részéért sikerült sikeres űrmissziót végrehajtani.
• Több sikertelen küldetés után 2003-ban landolt a Spirit és az Opportunity róverek (Lélek és Lehetőség). Céljuk annak kiderítése, hogy volt-e valaha folyékony víz a Marson.
• 2012-ben szállt le a Curiosity (Kíváncsiság) a Gale-kráterbe, egy egykori tó medrébe. Feladata az élet nyomainak keresése, a krátertó történetének feltárása, emellett meteorológiai és geológiai vizsgálatokat is végez. Elődjeitől eltérően nem napelem, hanem radioizotópos generátor termeli az áramot. Működési időtartamát 2 évre tervezték, azonban még most is (2021. február) üzemel

5. ábra Látványrajz az Ingenuity helikopterről (forrás: NASA)

• 2021. február 18-án landol a Perseverance róver (Kitartás) a Jezero-kráterben. A kutatási területe a kráterben lévő folyódelta lesz (3. ábra). A Jezero-kráterbe egykor egy meanderező (kanyargós) folyó folyt. Ahogyan a földi folyók a tengerbe érkeznek és üledékdeltát alkotnak, ez a folyó is deltát alkotott. A földi folyók torkolatainál könnyebben találhatunk életet, mint a kietlen területeken. A kutatási terület kiválasztásakor többek között ez alapján döntöttek a folyótorkolat mellett. E terület bizonyulhat a legjobb helyszínnek a körülbelül 2,725 milliárd dolláros küldetés sikerességéhez. A róver magával viszi az első helikoptert a Földön kívülre. Az Ingenuity helikopter (Találékonyság) célja a technológia tesztelése (pl. repülni a Mars vékony atmoszférájában).

6. ábra Jezero-kráter: A Perseverance kutatási területe (forrás alapján)

2020 nyarán a Perseverance mellett több űrszonda is pályára állt a Mars felé. A Hope szonda (UAE), Tianwen-1 szonda és róver (Kína) 2021. februárjában már Mars körüli pályára állt. Az Európai Űrügynökség és Orosz Űrügynökség (ESA-Roscosmos) ExoMars 2020 róver viszont a Földön maradt és új nevet kapott: ExoMars 2022 (Rosalind Franklin). A jelenlegi tervek szerint az Ares Vallis torkolatvidékén landol majd, ahol fúrásokat és mintaelemzéseket hajt majd végre feltehetően olyan kőzetben, ami egykor vízben ülepedett le.

A Marson van az ismert világ legmagasabb helye, a 22500 méter magas Olympus Mons. Hatalmas vulkáni kalderájában elférne Budapest. Két nagy kiterjedésű vulkanikus terület van a bolygón. A nagyobbik a Tharsis-felföld, a kisebb kiterjedésű pedig az Elysium-felföld. A Tharsis-hátsághoz kötődik az Olympus Mons pajzsvulkán és három másik nagy vulkán. A Mars klímája hidegebb, mint a Földé. A sarkvidékeken (északi: Planum Boreum, déli: Planum Australe) az állandó vízjégből álló jégsapkák mellett szezonálisan CO₂-jég is jelen van. Az adott félteke telén elég kevés napfény éri a sarkvidéket ahhoz, hogy kifagyjon a légköri szén-dioxid egy része (a dérhez hasonlóan) és leülepedjen. A CO₂-jég különleges, a Földön nem tapasztalt felszínformákat hoz létre. A tavasz beköszöntével ez az időszakos jégtakaró elszublimál a légkörbe. A Föld időjárási jelenségeitől eltérően a Marson a szublimáció is számottevő.

A magassági térképen (1. ábra) feltűnő, hogy az északi félteke általában kék színű (alacsonyabb területek), a déli pedig általában sárga, piros (magasabb). A két félteke átlagos magassága között hozzávetőlegesen 4-7 km különbség van. Ennek oka, hogy a Mars bolygóban valószínűleg nem működik a földihez hasonló geodinamika, ami a lemeztektonika alapja. Vagyis a Mars belseje kevésbé képlékeny, mint a Föld belseje, ezért (ahogyan a jég, a víznél) könnyebben megtartja alakját. Emiatt alakulhatott ki –pontosabban emiatt maradhat fenn a globális magassági kettősség. Ahol törésvonalakat feltételezünk, kérdéses, hogy mi mozgás motorja.

Jelenlegi tudásunk alapján ősi óceánt feltételezünk az északi félteke mélyebb területeire. Partvonalaknak tűnő hosszúkás areológiai (a Marson geológia helyett areológiáról beszélünk) formák vannak e mélyebb területek határain azonos magasságban. Ráadásul több, szinte párhuzamos ilyen forma is látható, ami a jelen lévő óceán (víztest) vízszintjének időbeli változására utal.

A Valles Marineris névre keresztelt völgy 4200 km-es hosszával talán a legfeltűnőbb morfológiai elem a bolygón. Kialakulása máig bizonytalan, számos kérdést felvet.

 7. ábra Az Uzboi-Ladon-Morava-folyórendszer elhelyezkedése a Mars magassági színezésű térképén. (Mars Globe 2.3 iOS alkalmazás alapján)

Valószínűleg időszakosan volt aktív 4 – 1 milliárd évvel ezelőttig. Az Argyre-krátert kialakító becsapódás jégsapkát vagy permafrosztot (fagyott felszínt) találhatott el. Ennek víztartalma megolvadt és egy, a Földközi-tengerhez hasonló térfogatú tó keletkezett a kráterben (5. ábra). Kezdetben ennek túlcsorduló vize folyhatott északi irányba, kialakítva az Uzboi Vallist, a Ladon Vallest és a Morava Vallest (folyásirányban lefelé). A folyórendszer legalsó szakasza az Ares Vallis. Az ULM-folyórendszer.bal oldali mellékfolyója a Nirgal Vallis, bal oldalról többek között a Samara és a Loire Valles tart bele. Az ULM-folyórendszer több kráteren átvágja magát, míg elér a Chryse területére. Érdekes jelenség, hogy a Holden-kráterbe déli irányból tartó folyó áttörte a víz útjába került kráter falát, így egy szűknek mondható szurdokot hozva létre. A folyó vize (legnagyobb valószínűséggel víz folyt benne) az északi féltekén lévő az Ares Vallison át ömlött Chryse Planitia területére, mélyebb térszínre. Ennek torkolatvidékét vizsgálta a Pathfinder 1996-ban és ez a terület az ExoMars 2022 tervezett kutatási területe.

8. ábra Az ULM felső szakasza: Az Uzboi Vallis és a bele tartó Nirgal Vallis torkolatának környéke (forrás alapján)

Habár ma még nagy a bizonytalanság, vannak arra utaló jelek, hogy az ősi Marson valamiféle hidrológiai ciklus is kialakulhatott, ami táplálhatta a vízfolyásokat. Az évmilliárdok során sokat változott a bolygó klímája. A melegebb időszakokban, amikor volt folyékony víz a felszínen, a folyó újraaktiválódhatott. 5 ilyen kort valószínűsítünk. Az Argyre-medencét tavi/tengeri üledékek alakíthatták, ezért a Spirit egyik leszállóhelyének jelölték, de végül nem ezt a választották leszállóhelynek. A kitöltő víz eltűnése óta a szél a fő felszínformáló erő.

Egyre gyakrabban hallunk híreket külső bolygószomszédunkkal kapcsolatban és a következő évek során ez valószínűleg még gyakoribb lesz. Az elmúlt években megnőtt a Mars irányába tartó űrszonda- és adatforgalom is. 2021 kezdetén úgy tűnik, hogy ez az elkövetkezendő években ez csak tovább fog erősödni. Ez nem véletlen, hiszen a Naprendszerben körülnézve a Mars hasonlít leginkább a Földre. Másként fogalmazva a Föld után a Mars tűnik a legbarátságosabb, az emberi életre leginkább alkalmas bolygónak.

A szerző az ELTE földtudományi alapszak III. éves geofizikus szakirányos hallgatója. A poszt a szerző tudományos diákköri munkája alapján készült.