Het verhaal van Mars – van Tweede Aarde naar koude woestijnplaneet

Mars Verhaal 01 sediment

Credit: NASA

Credit: NASA

Credit: NASA

Credit: NASA

Credit: NASA

Credit: Don Dixon / Cosmographics.

Credit: NASA

Credit: NASA

Credit: NASA

Credit: NASA

Credit: NASA

Credit: NASA

Credit: NASA

Mars was ooit vochtig en vruchtbaar. Nu is het kurkdroog. Er moet iets erg gebeurd zijn met de Rode Planeet. Ik wil weten wát precies, zodat we kunnen voorkomen dat hetzelfde bij de aarde gebeurt.– Neil deGrasse TysonEr is inderdaad iets ergs gebeurd met Mars. Hoewel er geen direct risico bestaat dat hetzelfde bij de aarde zal gebeuren, is het toch belangrijk om jullie er meer over te vertellen. Wat is het verhaal van Mars? Hoe is de Tweede Aarde verworden tot een ijskoude woestijnwereld?Als we denken aan Mars, dan denken we meestal aan een kleine, rode en desolate wereld, vol met inslagkraters, grote bergen en een droog, rotsachtig landschap.Mars heeft er niet altijd zo uitgezien en dat weten we 100 procent zeker. Zelfs vandaag de dag zijn daarvoor aanwijzingen te vinden. Luchtfoto’s laten ons droge rivierbeddingen zien, inclusief afgesneden meanders (hoefijzermeren),er zijn ijskappen aan de polen en (soms) wolken in de Martiaanse dampkring,en recent hebben landers en rovers sedimenten (afzettingsgesteenten) gevonden aan het oppervlak, evenals silica-rijke lagen onder het oppervlak en bolletjes van hematiet – allemaal bewijs dat water ooit vrij over het Marsoppervlak moet hebben gestroomd.Helaas is dat niet langer het geval en dat is al minstens een miljard jaar zo. Sterker nog: vloeibaar water is vandaag de dag onmogelijk op Mars! Net als alle stoffen kan water in drie verschillende fasen bestaan: vast, vloeibaar of gas, afhankelijk van de temperatuur en de druk van de omgeving. Hoewel water op aarde in alle mogelijke fasen kan bestaan, is dat op Mars niet het geval: water is hier altijd óf een gas óf een vaste stof (ijs). Dat komt doordat de luchtdruk altijd onder een bepaalde drempel blijft, het zogenaamde tripelpunt van water.Helaas is de luchtdruk op Mars slechts 0,6 procent dat van de aarde, waardoor het tripelpunt van water vrijwel nooit bereikt wordt – alleen in de diepste ravijnen zou water soms eventjes kunnen stromen. Er is echter onweerlegbaar bewijs verzameld dat dit niet altijd zo is geweest. Sterker nog, heel lang geleden, in de begindagen van het zonnestelsel, waren Mars en de aarde waarschijnlijk niet heel verschillend.We weten dat onze thuisplaneet vroeger behoorlijk anders is geweest dan vandaag de dag. De dampkring was rijk aan waterstof en andere gassen zoals water, ammoniak en methaan. Dit zijn allemaal uitstekende broeikasgassen, zodat de aarde een warme wereld was, ondanks het feit dat de zon een stuk zwakker was dan nu. De aarde was in het bezit van uitgestrekte oceanen die voortdurend bestookt werden met kometen en planetoïden. Na verloop van tijd waren alle bouwstenen voor het leven aanwezig. De aarde was levensvatbaar.En dat was, zover we weten, óók op Mars het geval, ondanks het feit dat Mars een stuk verder van de zon staat.We weten dat het leven op aarde vrij snel ontstaan is, binnen de eerste paar honderd miljoen jaar. We weten ook dat het leven op aarde in stand is gehouden, terwijl Mars minder geluk heeft gehad. Op een bepaald moment, waarschijnlijk na de eerste twee miljard jaar, zijn de levensvatbare omstandigheden op Mars heel anders geworden. We weten niet precies wat er gebeurd is, maar we hebben wel een belangrijke (en waarschijnlijke) hypothese.In het dagelijks leven denken we er nauwelijks aan, maar de zon spuwt contstant een stroom geladen en energierijke deeltjes uit. Als we de aarde zouden vervangen door een grote rots met een gaslaag, dan zou deze deeltjesstroom – de zonnewind – deze gaslaag vrij snel wegblazen. Gelukkig is dat niet gebeurd! De belangrijkste reden waarom de aarde nog steeds een dampkring heeft is het krachtige magnetische veld dat in de aardkern gegenereerd wordt.Natuurlijk zorgt het magnetisch veld voor het verplaatsen van de kompasnaald, waardoor navigatie mogelijk wordt, maar je moet niet vergeten dat het magnetisch veld vér de ruimte in reikt! Hierdoor fungeert het als een soort schild tegen de zonnewind, waardoor de deeltjesstroom wordt afgebogen. Als gevolg hiervan wordt de aarde constant beschermd tegen de zonnewind en blijft de dampkring intact.Het zonnestelsel is echter al 4,5 miljard jaar oud en Mars is veel, veel, kleiner dan de aarde.Planeten raken hun warmte kwijt naar verhouding tot het totale oppervlak. Aangezien Mars slechts 3390 km groot is (ongeveer 53 procent de grootte van de aarde), bedraagt het totale oppervlak slechts 28 procent dat van de aarde. Mars is echter veel minder zwaar! De aarde heeft ongeveer tien keer meer massa dan Mars! Door de veel kleinere verhouding tussen massa en oppervlak, is Mars veel sneller afgekoeld dan de aarde, helemaal tot aan de kern.Op een gegeven moment is het dynamische magnetische veld dat Mars gehad moet hebben opgehouden te bestaan. Toen dat gebeurde, werd de dampkring van Mars blootgesteld aan de zonnewind. Op dat moment werden de moleculen uit de Martiaanse lucht weggeblazen door de energierijke deeltjes van de zon. Binnen een paar miljoen jaar is Mars veranderd van een natte, levensvatbare wereld tot een dorre en koude woestijn.Althans, dat denken we. Gelukkig is deze week een missie gelanceerd die deze hypothese zal testen: MAVEN, Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN.We hebben al rovers aan het oppervlak, die graven en boren in grond en gesteente, foto’s maken, monsters analyseren en het landschap in ongeëvenaard detail verkennen. Maar als we het verhaal van het oppervlak van Mars willen begrijpen, moeten we eerst het verhaal van de atmosfeer van de Rode Planeet begrijpen! MAVEN is de eerste ruimtesonde die specifiek is ontworpen om te achterhalen welke processen plaatsvinden in de hoge Martiaanse dampkring.Als MAVEN in september zal arriveren bij Mars, zal de ruimtesonde een excentrische (onregelmatige) omloopbaan aannemen. Meestal zal MAVEN op een flinke afstand van de Rode Planeet staan, duizenden kilometer boven de dampkring, maar soms (eens per omloopbaan) zal MAVEN de atmosfeer binnendringen en metingen gaan verrichten. Door de zonnewind en het verlies aan luchtdeeltjes te meten, hopen ze te achterhalen hoe Mars z’n atmosfeer vroeger is kwijtgeraakt.Binnen enkele jaren zal de belangrijkste hypothese voor de geschiedenis van de Marsatmosfeer bevestigd of verworpen worden. Hoe dan ook, als je de Rode Planeet aan de hemel ziet staan, bedenk dan dat Mars vroeger een soort tweede aarde is geweest. Dankzij dit artikel heb je nu een idee waarom dat niet langer het geval is.Bron: Starts With a BangNu volgen nog een aantal fimpjes over MAVEN:Lancering:

Ethan Siegel van Starts With a Bang (en oorspronkelijke auteur van dit artikel) heeft een interview gegeven over MAVEN:

Ten slotte nog een korte video, waarin de acteur LeVar Burton (best bekend van zijn rol als Geordi LeForge in Star Trek – The Next Generation) kort iets vertelt over MAVEN:

6 gedachten over “Het verhaal van Mars – van Tweede Aarde naar koude woestijnplaneet

  1. Een erg interessant artikel (zoals zo veel artikelen op deze site).

    Tch blijft er nog een prangende vraag over: Venus beschikt ook niet over een magnetisch veld. Hoe kan het dan dat Venus wel beschikt over een erg dichte atmosfeer en Mars niet?

    • Dat is een hele goede vraag waar wetenschappers niet goed het antwoord op weten. Het is vermoedelijk een combinatie tussen het feit dat het (veel grotere) Venus z’n atmosfeer beter kan vasthouden, plus het feit dat Venus actief vulkanisme kent waarmee atmosferisch verlies kan worden gecompenseerd. Maar waarom Venus eigenlijk zo’n belachelijk dikke dampkring heeft, dat is de “million dollar question” 😉

  2. Een hoop aannames hier. Ik zal eentje corrigeren. Mars is niet zo klein. 3390 km is de radius. Dus 6780 km in doorsnee. Zeg maar de helft van de Aarde.

    • Je corrigeert niets. De grootte van de radius staat al in de tekst, inclusief argumentatie waarom Mars wel degelijk veel kleiner is dan de aarde (en niet klein op zich, zoals jouw onvolledige opmerking suggereert).

      Dit soort verhalen is gebruikelijk in wetenschapsblogs en -bladen. De tekst bevat genoeg aanwijzingen dat de schrijver niet poogt dit als wetenschappelijke feiten te presenteren, maar als een niet onwaarschijnlijke geschiedenis van een planeet die al veel heeft prijsgegeven maar nog altijd mysteries bevat.

      • In de tekst staat “Aangezien Mars slechts 3.390 km groot is” . Ik dacht dat men bij grootte altijd de middellijn/doorsnee gebruikt wat dan de door Louis Ramon genoemde 6.780 km zou zijn.

        • De hele zin luidt: “Aangezien Mars slechts 3390 km groot is (ongeveer 53 procent de grootte van de aarde), bedraagt het totale oppervlak slechts 28 procent dat van de aarde.”

          De door Louis voorgestelde correctie voegt hier niets aan toe en is eigenlijk zelfs minder nauwkeurig. Daarbij lijkt Louis vooral te reageren op een stelling “Mars is klein” maar die stelling staat niet zo in de tekst en Louis gebruikt dus in feite een stropop om de hele tekst aan te vallen, wat gewoon niet netjes is.

          Jouw punt (Eric) is wel terecht, dat ‘grootte’ hier beter als ‘radius’ verwoord had kunnen worden. Zelf ben ik zo gewend aan grootte=radius dat ik hier niet eens aan dacht en de 53 procent sloot ook nog eens aan bij mijn interpretatie. Het woordgebruik levert hier jou dus hinder op, maar in hoeverre sluit dit echt aan bij wat Louis zegt over aannames?

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.