Je leest:

Pootjebaden op Mars

Pootjebaden op Mars

Auteur: | 23 maart 2007

De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA heeft met haar satelliet Mars Global Surveyor sporen van stromend water gevonden op Mars. Niet veel, en niet continu, maar toch: als je op het juiste moment op de juiste plaats was, kon je de afgelopen jaren pootjebaden op de Rode Planeet.

De timing kon niet beter: kort na het uitvallen van de Mars Global Surveyor kondigde de Amerikaanse NASA aan dat de ruimtesonde bewijzen heeft gevonden voor stromend water op Mars. Niet veel, en niet continu, maar toch: als je op het juiste moment op de juiste plaats was, kon je de afgelopen jaren pootjebaden op de Rode Planeet. De NASA-persconferentie, op woensdag 6 december 2006, was al lang van tevoren gepland, en viel samen met de publicatie van een groot artikel in het wetenschappelijke weekblad Science. Dat Mars Global Surveyor een paar weken eerder de geest had gegeven, was puur toeval. Maar de opzienbarende ontdekking vormde op deze manier wel een fraai postuum eerbewijs aan een van de succesvolste Marsverkenners uit de geschiedenis.

Mars Express-opname van het noordelijk uiteinde van Kasei Valles, een stortvloedgeul die vermoedelijk ooit ontstaan is door het plotseling vrijkomen van grote hoeveelheden stromend water.

Water op Mars is een zeldzaamheid. De planeet staat een stuk verder van de zon dan de aarde, en de oppervlaktetemperatuur komt er zelden boven het vriespunt. Warmer dan tien graden moet het trouwens ook weer niet worden, want dankzij de extreem lage luchtdruk verdampt water al bij die temperatuur. De opwinding onder Amerikaanse planeetonderzoekers is dan ook volledig gerechtvaardigd: de ontdekking dat er ook nu nog af en toe stromend water op Mars voorkomt, is van groot belang, niet alleen voor een beter begrip van de klimaathistorie van de planeet, maar ook voor onze ideeën over leven op het kleine, koude broertje van de aarde.

Marskanalen

Over water op de buurplaneet van de aarde wordt al eeuwen gespeculeerd. Geen wonder: als je zelf op een natte planeet woont, ligt het voor de hand om aan te nemen dat ook andere hemellichamen waterrijk zijn. Het is niet voor niets dat de donkere lavavlakten op de maan de namen van zeeën hebben gekregen. En toen Christiaan Huygens in 1659 met zijn zelfgebouwde telescoop als eerste een donkere vlek op Mars ontdekte, dacht hij dat het om een groot moeras ging.

Christiaan Huygens ontdekte in 1659 met zijn zelfgebouwde telescoop als eerste een donkere vlek op Mars.

Met de komst van betere telescopen werden steeds meer details op Mars waargenomen, en in 1871 publiceerde Richard Proctor als eerste een Marskaart met eigennamen. Daarbij werden de lichte gebieden continenten genoemd, en de donkere gebieden zeeën (maria in het Latijn, het meervoud van mare). De namen van de Italiaanse astronoom Giovanni Schiaparelli (waaronder Mare Acidalium, Mare Sirenum en Mare Australe) worden nog steeds gebruikt, ook nu we weten dat het kurkdroge woestijngebieden zijn.

Schiaparelli was ook de eerste die donkere, rechte lijntjes op Mars meende te zien, waardoor de zeeën met elkaar verbonden leken. Hij noemde ze zeeëngtes (canali in het Italiaans), maar die naam werd in de Verenigde Staten al snel verbasterd tot canals – kanalen, waardoor gesuggereerd werd dat het om kunstmatige structuren ging.

Met name de Amerikaanse sterrenkundige Percival Lowell was er eind negentiende eeuw van overtuigd dat de Marskanalen geconstrueerd waren door intelligente bewoners van de buurplaneet van de aarde. In een periode waarin het Suezkanaal net klaar was en er plannen werden gemaakt voor de aanleg van het Panamakanaal was het niet zo raar om ook bij buitenaardse kanalen te denken aan een hoog ontwikkelde beschaving. Lowell schreef enkele populaire bestsellers waarin hij suggereerde dat de Marskanalen waren aangelegd om de droge evenaargebieden van de planeet te bevloeien met water uit de poolstreken. De donkere lijntjes die op Mars werden gezien, zouden de vruchtbare oevers van dat planetaire irrigatienetwerk zijn.

In de loop van de twintigste eeuw werd duidelijk dat de waarnemingen van Marskanalen op gezichtsbedrog berustten, en dat er geen intelligente Marsbewoners bestaan. Maar sinds de publicaties van Lowell is er wel continu gespeculeerd over de mogelijkheid van leven op Mars; daar heeft het verdwijnen van de kanalen niets aan kunnen veranderen.

De Italiaanse astronoom Giovanni Schiaparelli dacht op onze buurplaneet Mars sporen van lange zeeëngtes te zien. Het Italiaanse canali (zeeëngtes) werd in de V.S. al snel verbasterd tot canals (kanalen), wat een kunstmatige structuur suggereert.

Watererosie

Toen de Amerikaanse planeetverkenner Mariner 4 in de zomer van 1965 de eerste closeups van Mars naar de aarde doorseinde, leek de droom over water en leven vervlogen. Op de eenentwintig foto’s die van Mars waren gemaakt toonde de planeet zich een kale, droge woestijnwereld, met verweerde kraters zoals ze ook op de levenloze maan zijn te vinden. Maar ruim zes jaar later liet de Mariner 9 een totaal ander beeld zien. In tegenstelling tot zijn voorgangers werd Mariner 9 in een baan om Mars gebracht, zodat hij in de loop van de tijd het gehele planeetoppervlak kon vastleggen. Al snel bleek dat de eerdere Mariners gewoon pech hadden gehad: ze fotografeerden slechts een paar procent van het oppervlak, en daarop was toevallig niet veel interessants te zien. Bovendien waren de opnamen van matige kwaliteit.

Mariner 9 maakte in de loop van 1972 echter 7329 foto’s van de planeet, en daarop waren de meest fantastische oppervlaktestructuren te zien, zoals schildvulkanen van meer dan twintig kilometer hoog en een canyonsysteem met een lengte van vierduizend kilometer lang. Daaruit bleek zonneklaar dat de planeet ooit een grote geologische activiteit moet hebben vertoond. Maar bijna net zo opmerkelijk waren de talloze Mariner 9-foto’s die duidelijk grootschalige sporen van watererosie te zien gaven. Of in elk geval aanwijzingen dat er ooit iets gestroomd moet hebben aan het oppervlak.

Mariner 9. bron: NASA.

Verreweg het indrukwekkendst zijn de gigantische stortvloedgeulen: brede, diepe valleien die vermoedelijk zijn ontstaan toen er langgeleden in korte tijd een enorme watermassa vrijkwam. Mars Pathfinder, die in de zomer van 1997 een zachte landing maakte aan het uiteinde van zo’n stortvloedgeul (Ares Vallis), vond daar ook grote aantallen sterk afgesleten rotsblokken, waarvan sommige ook op kleine schaal sporen van watererosie vertoonden.

Minder breed maar vaak enorm veel langer zijn de stromingsgeulen, die alle kenmerken vertonen van opgedroogde rivierbeddingen, inclusief meanders en vertakkingen. Ze zijn soms honderden kilometers lang, en enkele kilometers breed. Het is haast ondenkbaar dat deze structuren op een andere manier zijn ontstaan dan door de inwerking van een stromende vloeistof, en naar alle waarschijnlijkheid is dat water geweest. Op basis van de Mariner 9-foto’s werd dan ook voor het eerst gesuggereerd dat Mars tegenwoordig dan misschien een koude, droge planeet mag zijn, maar dat er in het verre verleden ooit stromend water aan het oppervlak voorkwam.

ESA’s ruimtesonde Mars Express verzamelde in 3D gegevens van het Marsoppervlak. Op de afbeeldingen zijn sporen van erosie door stromend water zichtbaar. bron: ESA / Mars Express.

Poolkappen

Tegelijkertijd realiseerden planeetdeskundigen zich dat water op Mars niet uitsluitend iets van vroeger is. Huygens had in 1672 al een tekening gemaakt waarop een witte vlek zichtbaar was rond de zuidpool van de planeet, en later werd ook bij de noordpool zo’n vlek gevonden. Beide vlekken bleken te groeien en te krimpen in samenhang met de martiaanse seizoenen: als het op het betreffende Marshalfrond zomer is, is de vlek klein; tijdens de winterperiode is hij juist groot. Eind achttiende eeuw twijfelde niemand er meer aan dat Mars poolkappen heeft, net als de aarde.

Aanvankelijk werd aangenomen dat deze poolkappen gewoon uit bevroren water zouden bestaan, maar dat bleek toch moeilijk vol te houden. De temperatuur aan de beide polen van Mars ligt ver beneden het vriespunt van water, ook in de zomer, dus dan zou er geen sprake kunnen zijn van aangroeien en afsmelten. Bovendien zou de ijle dampkring van de planeet in dat geval ook veel meer waterdamp bevatten dan wordt waargenomen. In plaats daarvan bestaan de poolkappen van Mars grotendeels uit bevroren kooldioxide. Koolzuurijs heeft een veel lager smeltpunt dan waterijs (-125 oC in plaats van 0 oC), zodat de poolkappen in de zomer vrijwel volledig verdwijnen.

Waarnemingen vanaf de aarde en detailopnamen van Mariner 9 en van latere Marsverkenners lieten echter zien dat er behalve die variabele poolkappen van bevroren kooldioxide ook kleine, permanente poolkappen bestaan, die dus zelfs in het zomerseizoen aanwezig zijn. Die kunnen onmogelijk óók uit koolzuurijs zijn opgebouwd: ’s zomers liggen de pooltemperaturen op Mars echt wel boven de -125 oC! Het leek erop dat er op de planeet toch ook waterijs moest voorkomen.

Inmiddels is ook langs spectroscopische weg vastgesteld dat de permanente poolkap aan de noordpool van Mars inderdaad uit waterijs bestaat, terwijl de kleinere permanente zuidelijke poolkap vermoedelijk een mengsel is van bevroren water en bevroren kooldioxide. Maar uit het bestaan van die permanente poolkappen bleek dus tientallen jaren geleden al dat er wel degelijk water op Mars voorkomt, zij het in stijfbevroren vorm.

Overigens is ook op enkele andere plaatsen op Mars oppervlakteijs ontdekt, onder andere in de vorm van een groot ijsveld op de bodem van een krater in de noordelijke poolstreken van de planeet. En dichter bij de evenaar is een uitgestrekt gebied ontdekt dat volgens radarmetingen van de Europese planeetverkenner Mars Express vrijwel volmaakt vlak is, en waarin bovendien structuren zichtbaar zijn die doen denken aan samengepakte ijsplaten. Mogelijk ligt hier een uitgestrekte bevroren ijsvlakte, bedekt met een relatief dunne laag zand en stof.

De poolkap van Mars groeit en krimpt in de loop der tijd. _bron: NASA.

Klik op de afbeelding voor een grotere versie._

Klimaathistorie

Goed, er is dus een beetje water op Mars (in bevroren vorm), en in een ver verleden is er vermoedelijk veel méér water geweest, in vloeibare vorm. Wat zegt dat over de klimaathistorie van de planeet?

Om meanderende rivierbeddingen uit te slijten in het Marslandschap, moet er gedurende vrij lange tijd water hebben gestroomd. Dat betekent dat de gemiddelde oppervlaktetemperatuur van Mars ooit boven het vriespunt gelegen moet hebben. En aangezien Mars nooit op kleinere afstand rond de zon heeft gedraaid, en de zon in het verleden ook niet heter en helderder was dan nu, wijst dat op een ingrijpende dampkringevolutie. Tegenwoordig is de atmosfeer van Mars heel ijl, met een luchtdruk aan het oppervlak van slechts zes à acht millibar – minder dan één procent van de luchtdruk op aarde. Kennelijk heeft de Marsdampkring in een ver verleden een veel hogere dichtheid gehad, en een bijbehorende sterkere broeikaswerking. Als gevolg daarvan kan de oppervlaktetemperatuur van de planeet tientallen graden hoger zijn geweest dan nu het geval is.

Op zich is het niet zo raar dat Mars kort na zijn ontstaan een dichtere dampkring heeft gehad. Per slot van rekening lijkt de planeet in grote lijnen op onze eigen aarde, al is hij een slag kleiner en staat hij verder van de zon. Aarde en Mars zullen in hun vroege jeugd dan ook veel overeenkomsten hebben gekend (en datzelfde geldt overigens ook voor Venus, een planeet die nagenoeg even groot is als de aarde maar op een kleinere afstand van de zon staat). Maar toen de Rode Planeet hooguit een paar honderd miljoen jaar oud was, moet er iets grondig fout zijn gegaan, en hoewel onduidelijk is wat dat geweest kan zijn, zullen de relatief kleine afmetingen van Mars daar een rol bij gespeeld hebben.

Volgens één scenario werd Mars getroffen door een grote protoplaneet (een soortgelijke botsing van een protoplaneet met de jonge aarde heeft vermoedelijk geleid tot de vorming van de maan), en verdween bij die inslag het overgrote deel van de dampkring in de ruimte, grotendeels vanwege de geringe zwaartekracht van Mars. Volgens een andere theorie is er sprake geweest van een geleidelijker proces, waarbij de geringe hoeveelheid inwendige warmte van Mars vrij snel het oppervlak bereikte en werd uitgestraald (dat gaat bij een klein hemellichaam aanzienlijk sneller dan bij een grotere planeet). Ook de grootschalige vulkanische activiteit uit de ontstaansperiode van de planeet zou zijn gedoofd, waardoor de toevoer van broeikasgassen als kooldioxide tot stilstand kwam. Het gevolg was dat de planeet afkoelde en dat de dampkring als gevolg daarvan nog ijler werd.

Tot slot is er ook nog gespeculeerd over terugkerende klimaatcatastrofes op Mars. Momenteel heeft de planeet een ashelling die ongeveer gelijk is aan die van de aarde (daardoor vertoont Mars ook vergelijkbare seizoenen), maar er is berekend dat de zwaartekrachtsstoringen van zon en planeten op de lange termijn tot enorme variaties in die scheefstand van de draaiingsas leiden. Zo’n grootschalige planeetkanteling heeft natuurlijk ingrijpende gevolgen voor het klimaat.

Mars werd volgens sterrenkundigen in de begintijd van het zonnestelsel geramd door een grote protoplaneet en verloor daarbij het grootste deel van zijn dampkring. De aarde maakte iets soortgelijks mee. De mantel die tijdens die botsing van de aarde werd geslagen klonterde samen tot onze maan.

Sporen van water

Zijn er ooit meren, zeeën en oceanen geweest op Mars? Wie weet. Een groot deel van het noordelijk halfrond van de planeet ligt aanzienlijk lager dan de oude, bekraterde hoogvlaktes op het zuidelijk halfrond, dus als er ooit een grote oceaan geweest is, moet hij daar gelegen hebben. En op detailfoto’s van Marsverkenners zoals de Mars Global Surveyor, die in 1997 bij de Rode Planeet aankwam, zijn op sommige plaatsen structuren ontdekt die doen denken aan oude kustlijnen: enorm lange, kronkelige ‘lijnen’ die overal op precies dezelfde hoogte liggen, alsof het de afzettingen van een uitgestrekt wateroppervlak betreft.

Veel overtuigender waren echter de bevindingen van de Amerikaanse Marswagen Opportunity, die begin 2004 afdaalde in Meridiani Planum – een laaggelegen gebied op Mars dat al geruime tijd in de belangstelling stond vanwege de hematietconcentraties die er waren gevonden. Hematiet is een materiaal dat op aarde vrijwel uitsluitend gevormd wordt onder invloed van water; het mineraal werd vanuit de ruimte ontdekt met behulp van infraroodspectroscopen aan boord van Marsverkenners die om de planeet cirkelen.

Hematiet is een materiaal dat op aarde vrijwel uitsluitend gevormd wordt onder invloed van water. Op Mars komt het ook voor; het mineraal werd vanuit de ruimte ontdekt met behulp van infraroodspectroscopen aan boord van Marsverkenners die om de planeet cirkelen. Later maakten de rondrijdende Mars Rovers deze opname van hematiet-bolletjes op de Rode Planeet.

Opportunity heeft in Meridiani Planum inderdaad veel min of meer directe sporen van water gevonden. Zo vertoonde het bodemgesteente van Mars een sterk gelaagde opbouw, zoals dat op aarde voorkomt in rivierbeddingen en op zeebodems. Bepaalde kleine holtes in het gesteente lijken als twee druppels water op soortgelijke holtes in aardse rotsformaties, waar kristalen door de langdurige invloed van vloeibaar water zijn opgelost. En behalve hematiet werden er in de omgeving van de landingsplaats van Opportunity ook andere mineralen, sulfaten en zouten gevonden die vermoedelijk zijn achtergebleven na verdamping van vloeibaar water.

Een nog sterker bewijs dat Meridiani Planum ooit blank heeft gestaan, is de vondst van kleine sferulen (hooguit een paar millimeter in middellijn) met een gelaagde opbouw. Zulke ‘concreties’ kunnen in poreuze gesteenten ontstaan door de aangroei van mineralen die ooit opgelost waren in water. Marsonderzoekers zijn er vrij zeker van dat Meridiani Planum in een ver verleden ooit een ‘bewoonbaar gebied’ geweest moet zijn: micro-organismen zouden zich er kunnen handhaven en voortplanten. Overigens wil dat natuurlijk niet zeggen dat er ook daadwerkelijk leven op Mars is geweest.

Dankzij het onderzoek van Opportunity staat nu vrijwel vast dat er in de geologische geschiedenis van Mars niet alleen stromend water aan het oppervlak is geweest (getuige de stortvloed- en stromingsgeulen), maar dat er ook sprake was van stilstaand water, in elk geval op sommige plaatsen en gedurende een relatief lange periode. Hóe lang die periode is geweest, valt op basis van de Opportunity-waarnemingen echter niet te zeggen.

Mars Rover Opportunity heeft vrijwel zeker sporen van stromend en langdurig stilstaand water gevonden op Mars. bron: NASA.

Ondergronds ijs

Als Mars langgeleden een warme, natte planeet is geweest, waar is al dat water dan gebleven? Een deel zal via verdamping en dissociatie (het uiteenvallen van waterdampmoleculen in afzonderlijke atomen van zuurstof en waterstof) in de ruimte zijn verdwenen, maar dat kan beslist niet voor ál het water opgaan. Veel waarschijnlijker is het dat het oppervlaktewater van Mars in bevroren vorm in de bodem terecht is gekomen toen de planeet eenmaal fors afkoelde. Mogelijk in de vorm van complete ijslagen; mogelijk in de vorm van ijskristallen die met het bodemmateriaal zijn vermengd, zoals in permafrostlagen in toendragebieden op aarde.

Dat er ijs in de Marsbodem zit, valt indirect ook af te leiden uit de merkwaardige ‘splash craters’ – inslagkraters die eruitzien alsof ze in een dikke laag blubber zijn gevormd. Het idee is dat een deel van het ondergrondse ijs plotseling smelt door de energie van de inslag, en dat het samen met het bodemmateriaal een modderachtige substantie wordt, die korte tijd later weer stolt. Ondergrondse ijsreservoirs zouden ook tot de vorming van sommige stortvloedgeulen hebben kunnen leiden: de variaties in de ashelling van Mars zullen immers grote invloed hebben op de warmtehuishouding van de planeet, zodat bodemijs kan smelten om zich vervolgens met geweld een weg te banen naar lager gelegen gebieden.

‘Splash crater’ op Mars. Zulke inslagkraters zien eruit alsof ze in een dikke laag blubber zijn gevormd. Het idee is dat een deel van het ondergrondse ijs plotseling smelt door de energie van de inslag, en samen met het bodemmateriaal een modderachtige substantie wordt, die korte tijd later weer stolt.

De Amerikaanse Mars Odyssey was in 2002 de eerste die sterke aanwijzingen vond voor het bestaan van ondergronds ijs. Met een gevoelige neutronenspectrometer aan boord van de ruimtesonde werd de concentratie van waterstofatomen in de Marsbodem in kaart gebracht. Atomen die gebombardeerd worden door kosmische straling zenden neutronen uit, die door het instrument worden gedetecteerd. Maar neutronen met een bepaalde energie worden heel effectief geabsorbeerd door waterstofatomen. Dus gebieden op Mars waar deze ‘epithermische neutronen’ minder talrijk zijn, bevatten dicht onder het oppervlak veel waterstof, vermoedelijk als bestanddeel van ondergronds ijs. Uit de Odyssey-metingen bleek dat vooral het geval te zijn ten zuiden van de zestigste zuidelijke breedtegraad, en in een uitgestrekt gebied op hoge noordelijke breedte.

Ook met behulp van langgolvige radar is gezocht naar ondergrondse ijslagen. Radargolven dringen door tot op grote diepte onder het oppervlak, en uit de opgevangen radarreflecties kan informatie worden afgeleid over de structuur van de ondergrond. De Europese Mars Express heeft een gevoelig radarinstrument aan boord, MARSIS geheten (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding), waarmee onder andere is vastgesteld dat de permanente noordelijke poolkap van de planeet een dikte heeft van 1,8 kilometer (meer dan door veel planeetdeskundigen werd verwacht). Ook ontdekte MARSIS veel miljarden jaren oude kraters die bedekt zijn door jongere gesteentelagen, en waarvan sommige gevuld lijken te zijn met ijs.

Aan het bestaan van ondergronds ijs op Mars wordt dan ook eigenlijk nauwelijks meer getwijfeld, maar niemand weet precies om welke hoeveelheden het gaat, in welke vorm het ijs voorkomt, en of het overal op de planeet te vinden is.

De Mars Odyssey-sonde heeft instrumenten aan boord om waterijs op te sporen. Daarmee zijn niet alleen de poolkappen van Mars zichtbaar, ook is waterijs gevonden in een laag onder het oppervlak. _bron: NASA.

Klik op de afbeelding voor een grotere versie._

Sijpelgeulen

Dat dat ondergrondse ijs af en toe aan het Marsoppervlak tevoorschijn komt, bleek uit de ontdekking (door Mars Global Surveyor) van zogeheten gullies – kleine geultjes aan de binnenwanden van inslagkraters, die eruitzien alsof er ooit water langs de helling naar omlaag is gestroomd. Op eerdere foto’s waren ze nooit gezien, omdat het om kleine, smalle structuren gaat. De Mars Orbiter Camera aan boord van de ruimtesonde was de eerste die zeer grote delen van het Marsoppervlak met hoge resolutie heeft vastgelegd.

De ‘sijpelgeulen’ ontstaan vermoedelijk door de inwerking van zonlicht op ondergrondse ijsvoorraden. Aan de binnenwanden van kraters, dus op enige diepte onder het omringende terrein, kan het ijs zich af en toe in vloeibare vorm een weg naar buiten banen, bijvoorbeeld door de opbouw van druk en temperatuur onder invloed van zonnestraling. Gedurende korte tijd stroomt er dan een flinke hoeveelheid water langs de kraterhelling omlaag, waardoor de waargenomen gullies ontstaan.

Door foto’s van enkele jaren geleden te vergelijken met recentere opnamen, hebben Michael Malin (hoofdonderzoeker van de Mars Orbiter Camera) en zijn collega’s nu twee plaatsen ontdekt waar in de afgelopen paar jaar nieuwe sijpelgeulen zijn ontstaan, of waar in bestaande geulen nieuw water heeft gestroomd. De nieuwe geulen zijn veel helderder dan hun omgeving (vermoedelijk doordat een deel van het water op de kraterhelling is bevroren). Daarmee is het definitieve bewijs geleverd dat er ook heden ten dage nog af en toe stromend water aan het Marsoppervlak voorkomt.

Krater in de Centauri Montes-regio op Mars, gefotografeerd in 1999 (links) en in september 2005 (rechts). De uitgesleten geul is duidelijk zichtbaar. Heeft water deze sporen getrokken? _bron: NASA / JPL / Malin Space Science Systems.

Klik op de afbeelding voor een grotere versie._

Alternatieve verklaringen voor het ontstaan van de nieuwe geulstructuren zijn veel minder aannemelijk. Er is wel gesuggereerd dat er sprake zou kunnen zijn van stoflawines, maar overal op Mars waar recente stofafzettingen zijn gefotografeerd, hebben die altijd een donkere tint. En dat de kleinschalige stromingspatronen zijn gevormd door plotselinge, explosieve sublimatie van kooldioxide is ook onwaarschijnlijk: de geulen vertonen duidelijk vertakkingen en andere stromingspatronen, en zijn dus zo goed als zeker door een vloeistof ontstaan.

Als er met enige regelmaat op kleine schaal water aan het oppervlak van de Rode Planeet stroomt, zal dat ook wel eens op grotere schaal gebeuren, zij het minder frequent. Afhankelijk van de precieze ontstaanswijze is het dus bepaald niet uitgesloten dat er in de toekomst ook nieuwe stromingsgeulen met een veel grotere omvang ontstaan. Kennelijk is Mars geologisch (en hydrologisch!) een veel actievere wereld dan lange tijd is aangenomen.

Stromingsgeul in een krater in het Terra Silenum-gebied op Mars. bron: NASA / JPL / Malin Space Science Systems.

Leven

Al die recente ontdekkingen hebben natuurlijk weer nieuw voedsel gegeven aan de discussie over de mogelijkheid van leven op Mars. Dat is nog steeds niet gevonden – niet door de Vikinglanders uit de jaren zeventig van de vorige eeuw (die uitgerust waren met biologische experimenten), niet door de Marswagentjes Spirit en Opportunity (die daarvoor niet zijn toegerust), en ook niet door de Britse Marslander Beagle 2 (die wel de juiste apparatuur aan boord had, maar eind 2003 op Mars te pletter is geslagen). De vraag naar leven op de Rode Planeet is dus nog steeds niet beantwoord.

Maar er is ook bepaald geen reden om op te houden met speculeren over Marsbacteriën. Als Mars in de begintijd van het zonnestelsel veel overeenkomsten vertoonde met de aarde, is het heel goed mogelijk dat er op beide planeten leven is ontstaan. De evolutie van hogere levensvormen (die op aarde overigens ook pas na zeer lange tijd op gang kwam) heeft dan op Mars waarschijnlijk nooit plaatsgevonden, omdat de planeet al in een vroeg stadium afkoelde en opdroogde. Maar het is niet onmogelijk dat er in het Marsgesteente fossiele resten van primitieve Marsmicroben worden gevonden.

Optimistische onderzoekers houden zelfs rekening met de mogelijkheid dat er ook nu nog micro-organismen op Mars kunnen leven. Vermoedelijk niet aan het oppervlak (Mars heeft geen magnetisch veld en nauwelijks een dampkring, waardoor verwoestende kosmische straling ongehinderd op het oppervlak neerdaalt), maar misschien wel in ondergrondse habitats. Wat dat betreft is de ontdekking van methaangas boven bepaalde gebieden rond de evenaar van de planeet, gedaan door de Europese Mars Express, ronduit intrigerend te noemen.

De ESA-sonde Mars Express vond eerder al sporen van water op Mars. Maar de sonde heeft ook een speciale spectrometer aan boord om de Marsatmosfeer mee te onderzoeken. Met dat instrument heeft onderzoeker Vittorio Formisano nu onmiskenbare sporen van methaan gevonden. bron: ESA Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Op aarde wordt methaangas vrijwel uitsluitend geproduceerd door micro-organismen, en in de Marsdampkring wordt het zeer snel afgebroken. Het feit dat er boven bepaalde regionen verhoogde methaanconcentraties zijn gemeten, betekent dus dat zich daar een actieve bron van het gas moet bevinden. Opmerkelijk genoeg is in precies dezelfde gebieden ook een verhoogde concentratie van waterdamp gevonden, die zou kunnen wijzen op de aanwezigheid van water- of ijsvoorraden op geringe diepte onder het oppervlak. Wie weet leven daar Marsbacteriën die het waargenomen methaangas produceren.

Volgens de meeste planeetonderzoekers is het echter zeer onwaarschijnlijk dat er momenteel nog steeds biologische acitiviteit is op Mars. Misschien is de planeet wel altijd levenloos geweest. Maar ruim honderd jaar na de opwinding over Marskanalen en de speculatieve ideeën over hoog ontwikkelde beschavingen hebben theorieën over leven op Mars nog niets aan populariteit ingeboet. En zo lang onbemande ruimtesondes nieuwe spectaculaire ontdekkingen blijven doen die betrekking hebben op Marswater, zullen exobiologen niet nalaten om te wijzen op de mogelijkheid (hoe klein die misschien ook is) dat er micro-organismen leven op de buurplaneet van de aarde.

Methanogene bacteriën kunnen op de gekste plekken overleven. Ze zijn lid van een groep primitieve micro-organismen, de Archaea.

Toekomstblik

Mars Global Surveyor, die in 1996 werd gelanceerd en in het najaar van 1997 met zijn systematische Marswaarnemingen begon, heeft een schat aan informatie over de Rode Planeet opgeleverd, en de ontdekking van recente waterstromen is vrijwel zeker niet de laatste opzienbarende vondst van de ruimtesonde. Want hoewel hij sinds november 2006 niet langer operationeel is, hebben Marsonderzoekers nog een enorme berg beeldmateriaal en andere meetgegevens om door te spitten. Daar komen dan nog de hogeresolutiebeelden van de Europese Mars Express en de Amerikaanse Mars Reconnaissance Orbiter bij.

Die laatste Marskunstmaan gaat onder andere op zoek naar een geschikte landingsplaats voor de Amerikaanse Phoenix-lander, die in de zomer van 2007 wordt gelanceerd, en die in het noordpoolgebied van de planeet boringen gaat uitvoeren en ijsmonsters zal analyseren. Twee jaar later, in het najaar van 2009, gaat het Mars Science Laboratory op pad, een grote Marswagen die gedetailleerd geologisch onderzoek gaat doen, en ook instrumenten aan boord heeft om te zoeken naar biomarkers zoals eiwitten en aminozuren.

Europa wil in de toekomst ook een groot rijdend laboratorium naar Mars sturen, ExoMars geheten, maar de lancering daarvan zal niet eerder plaatsvinden dan in het jaar 2013. Nog weer later hopen planeetonderzoekers met onbemande ruimtesondes bodemmonsters van Mars op te halen voor gedetailleerd onderzoek in aardse laboratoria, en in de verre toekomst is het zelfs niet uitgesloten dat er ooit bemande vluchten naar de planeet worden uitgevoerd.

De aanwezigheid van water op Mars kan in de toekomst van groot belang zijn voor het welslagen van zulke bemande vluchten. Het zal dan misschien niet nodig zijn om al het water dat tijdens een langdurig verblijf van acht astronauten op Mars nodig is mee te nemen vanaf de aarde. Ook kan Marswater gebruikt worden voor de productie van brandstof voor de terugreis. Eén ding is in elk geval zeker: als er ooit mensen zullen landen op de planeet, weten we eindelijk zeker dat er leven is op Mars.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van Allesoversterrenkunde.nl.
© Allesoversterrenkunde.nl, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 23 maart 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.