ľ�ϸ���Ӱ��

De periode dat er vloeibaar water was op Mars is mogelijk veel korter dan gedacht. De landschapsstructuren die de aanwezigheid van water zouden onderbouwen kunnen namelijk ook zijn ontstaan door verdamping van CO₂-ijs. Dat zegt een nieuwe studie door Lonneke Roelofs, planeetonderzoeker aan Universiteit Utrecht: “Dit heeft impact op onze ideeën over water op Mars in het algemeen, en dus ook op de zoektocht naar leven op de planeet.” De resultaten staan beschreven in het paper dat deze week verscheen in Communications Earth and Environment.

“De atmosfeer van Mars bestaat voor ongeveer 95% uit CO₂,” vertelt Lonneke Roelofs, “in de winter zakken de temperaturen tot wel -120 graden Celsius. Koud genoeg voor CO₂ in de atmosfeer om te bevriezen.” Het proces van bevriezen gaat van CO₂-gas naar CO₂-ijs, de vloeibare fase komt er niet aan te pas. Dit proces is vergelijkbaar met rijp dat wij hier kennen, waarbij waterdamp direct bevriest waardoor bomen een witte gloed krijgen. Zodra de lente aanbreekt warmt de atmosfeer weer op, en omdat de atmosfeer zó dun is op Mars verdampt het meteen in CO2 gas. “Sublimeren noemen we dat. Dit proces is enorm explosief vanwege de lage luchtdruk op Mars, en brengt zoveel kracht met zich mee dat het sediment uit elkaar wordt geduwd en kan gaan stromen, vergelijkbaar met een modderstroom in de bergen op Aarde. Hierdoor kan het Marslandschap, ook in de afwezigheid van water, veranderen.”

De resultaten van mijn onderzoek laten zien dat de kans op leven op Mars kleiner is dan gedacht

Hypotheses dat CO₂-ijs een drijvende kracht kan zijn achter Martiaanse landschapsstructuren bestaan al langer, “maar deze hypotheses waren vooral gebaseerd op modellen of satellietstudies,” legt Roelofs uit, “met onze experimenten hebben we dit proces kunnen simuleren in zogenaamde Marskamers, waar we de condities op Mars zo goed mogelijk hebben nagebootst. Op deze manier konden we het met onze eigen ogen zíen gebeuren. We zagen zelfs dat modderstromen op basis van CO2-ijs net zo efficiënt stromen als modderstromen aangedreven door water, op Aarde.”

Buitenaards leven

“We weten zeker dat er ooit water is geweest op Mars. Daar gaat dit onderzoek niet het tegendeel in bewijzen,” legt Roelofs uit, “maar voor het ontstaan van leven is waarschijnlijk een lange periode waar vloeibaar water aanwezig was nodig. Voorheen werd gedacht dat de landschapsstructuren die ik bestudeer waren gevormd door modderstromen aangedreven door water, omdat ze zo lijken op de modderstroomsystemen die we ook op Aarde zien. Mijn onderzoek laat nu zien dat, naast watermodderstromen, ook de sublimatie van CO₂-ijs de drijvende kracht kan zijn achter de vorming van deze Martiaanse landschappen. Dit duwt de aanwezigheid van water op Mars verder het verleden in en maakt daarmee de kans op leven op Mars kleiner.” En dat maakt ons dus nóg unieker dan we dachten.

Waarom Mars?

Wat is toch die fascinatie die deze planeet met zich meebrengt? “Mars is onze dichtste buur. Hij bevindt zich als enige rotsplaneet vlakbij de 'groene zone' van ons zonnestelsel. Deze zone ligt precies ver genoeg van de zon waardoor de aanwezigheid van vloeibaar water mogelijk is, een voorwaarde voor leven. Vraagstukken over het ontstaan van het leven, en eventueel leven buiten de Aarde, zouden hier dus opgelost kunnen worden,” vertelt Roelofs. “Daarnaast is onderzoek doen naar de vorming van landschapsstructuren op andere planeten een manier om uit de Aardse kaders te stappen. Je stelt net wat andere vragen, wat weer nieuwe inzichten kan opleveren voor de processen hier op Aarde. Zo zien we het proces van gas-gedreven modderstromen ook in pyroclastische stromingen, of wel vulkaanstromingen, op Aarde, waardoor dit onderzoek bij kan dragen aan een beter begrip van Aardse vulkaanstromen.”

Artikel

Roelofs, L., Conway, S.J., de Haas, T. et al. How, when and where current mass flows in Martian gullies are driven by CO2 sublimation. Commun Earth Environ 5, 125 (2024).