Ijstijden
op de Rode Planeet
Meer
aanwijzingen voor aanwezigheid water - 27-07-2001
Recente
foto’s van Mars tonen volgens geoloog John Mustard sporen van een
recente ijstijd en betekenen een nieuwe aanwijzing dat onder het oppervlak
van de Rode Planeet nog steeds ijs te vinden zou zijn. Het is bovendien
niet de enige plaats in ons zonnestelsel waar wetenschappers water
hopen te vinden, nu er ook aanwijzingen zijn opgedoken dat de tweede
grootste Jupitermaan een ondergrondse oceaan verbergt. Beide studies
werden in het jongste nummer van Nature gepubliceerd.
De
hoge-resolutiebeelden werden genomen door de Mars Orbiter Camera,
aan boord van de Mars Global
Surveyor. Sinds deze sonde in een baan om de planeet werd gebracht
hebben geologen en astronomen de handen vol met het becommentariëren
van de vele eigenaardige eigenschappen van het Martiaanse oppervlak.
Op de foto’s duiken overigens met enige regelmaat geologische eigenaardigheden
op die wijzen op de recente of eeuwenoude aanwezigheid van water.
Voorlopig is echter alleen de aanwezigheid van ijs op de Marspolen
een zekerheid, het onderzoek dat concludeert dat ook op andere plaatsen
op de planeet ijs te vinden is, is vrij speculatief en kan dan ook
steevast rekenen op kritiek van vakgenoten.
John Mustard van de Amerikaanse Brown
University zorgt nu voor de meest recente doorbraak in de zoektocht
naar water op Mars. Zijn onderzoek is gebaseerd op recente
opnames van twee regio’s aan beide kanten van de evenaar, tussen
de 30ste en 60ste breedtegraad. Daar dook een terrein op dat nog niet
eerder was waargenomen en gekenmerkt wordt door honderden vlakke stukken,
die schijnbaar op dezelfde momenten zijn ontstaan en op eenzelfde
hoogte gelegen zijn. In deze vlakten hebben zich op een later tijdstip
bulten en putten gevormd.
Vooral de manier waarop deze landschapstrekken zich gevormd hebben
is belangrijk. Volgens Mustard gebeurde dat ongeveer 100.000 jaar
geleden, wat in de geologie zoveel betekent als gisteren. Toen was
Mars, met een huidige gemiddelde temperatuur van 55°C onder nul,
nog heel wat kouder. In die periode accumuleerde stof en ijs op het
planeetoppervlak, waar het zich tot een ijzige laag vormde die tussen
1 en 10 meter dik was. Deze laag zorgde ervoor dat een glad oppervlak
werd gevormd.
Later sublimeerde het water in het mengsel, een proces waarbij ijs
rechtstreeks overgaat in waterdamp en het vloeibare stadium overslaat.
Op die manier kregen de vlakten een wat pokdaliger uitzicht. Het meeste
water is nu dus verdwenen, maar Mustard is van mening dat er nog wat
ijs is achtergebleven, op die plaatsen waar de mantel van de Rode
Planeet intact is gebleven en hoogstwaarschijnlijk onder de oppervlakte.
Wat niet wil zeggen dat het om weinig water zou gaan, volgens de vorsers
is er nog voldoende over om de planeet volledig te bedekken met een
waterlaag van 10 tot 30 cm diep.
Naast een aanwijzing voor de aanwezigheid van ijs in andere regio’s
van Mars dan op de polen, betekent dit onderzoek ook het eerste bewijs
voor de klimaatswijzigingen die de planeet onderging. Er werd immers
gedacht dat een wijziging in de baan van de planeet 100.000 jaar geleden
een ijstijd veroorzaakte. Sommige van de kenmerken van het terrein
dat op de foto’s te zien is, lijken veroorzaakt te zijn door een ijzige
massa die van een helling schuift, aldus Mustard. Dat zou dan het
eerste spoor zijn van Martiaanse gletsjers dat totnogtoe werd gevonden.
Manen
en oceanen
In hetzelfde nummer van Nature stond nog een tweede artikel waarin
wordt geopperd dat er in ons zonnestelsel op nog andere plaatsen dan
de aarde water te vinden is. Javier Ruiz, verbonden aan de Universidad
Complutense in Madrid, heeft immers de gegevens die door Galileo
werden verzameld herbekeken, en komt daarbij tot de conclusie dat
Callisto, een van de 4 grote manen die rond gasreus Jupiter cirkelen,
wel eens een oceaan in haar binnenste zou kunnen verbergen.
Daarmee wordt Callisto de derde Jupitermaan waarvan vermoed wordt
dat ze vloeibaar water bevat én zou Callisto wel eens aan populariteit
kunnen winnen. Tot voor kort werd deze maan immers beschouwd als een
wat saaie klomp ijs en rots. Het mag dan wel het meest bekraterde
object zijn, dat betekent ook dat er op de maan zelf al eeuwenlang
niets meer is gebeurd dat van enig belang is. Europa, een andere maan
waarin zich misschien een oceaan verschuilt, lijkt dan heel wat interessanter.
Onder invloed van de zwaartekracht van Jupiter blijft de hypothetische
ondergrondse oceaan vloeibaar. De talloze scheuren in het ijsoppervlak
van de maan zouden daar een teken van zijn, maar Callisto vertoont
deze kenmerken niet.
In 1998 ontdekte de NASA-medewerker Krishan
Khurana dat er veranderingen optreden in het magnetische veld
van Jupiter als Callisto in beeld verschijnt. Maar Callisto heeft
geen eigen magnetisch veld, omdat het geen metalen kern heeft. Dat
het dan wel als een elektromagneet werkte, moest betekenen dat Callisto
een groter geleider verborg, die interageert met Jupiters magnetisch
veld. Een oceaan van zout water scheen de meest waarschijnlijke kandidaat
te zijn. Maar omdat Callisto geen warmte uitstraalt – iets wat Europa
wel doet omdat de zwaartekracht van Jupiter de oceaan ook opwarmt,
een effect dat getijdenverwarming wordt genoemd – verdween het idee
van een Callisto-oceaan snel weer naar de achtergrond.
Ruiz heeft één en ander echter herberekend en komt tot de conclusie
dat het feit dat Callisto geen warmte uitstraalt, niet noodzakelijk
betekent dat de maan geen oceaan herbergt. De eerdere analyses, die
besloten dat elke watermassa op Callisto bevroeren zou zijn, gingen
uit van gemiddelde temperaturen, de dikte van het oppervlak en de
viscositeit van het ijs. Maar door alleen met gemiddelden te werken
werden de variaties uitgevlakt, en het was daarmee dat Ruiz opnieuw
aan de slag ging. In sommige omstandigheden, met name als de oppervlaktelaag
erg dik is en de viscositeit van het ijs net goed, is het best mogelijk
dat de buitenste rand van de maan de warmte van de oceaan verborgen
houdt voor de aardse meetapparatuur.
Ook dit besluit is bijzonder speculatief, maar het vormt wel een verklaring
voor het magnetische raadsel waarin Callisto is gehuld. Daar werd
immers niet meteen een alternatieve verklaring voor gevonden.
David
de Vaal
Aansluitende artikels:
Hoeveelheid
water melkweg bepaald – 19-04-2001
Mars
Odyssey succesvol gelanceerd – 09-04-2001
De
dag dat Mars tot leven kwam – 19-03-2001
Related links:
Mars
Global Surveyor
Galileo
Callisto
Meer
ruimtenieuws
©
David de Vaal
