Sporen van oeroude rivieren in de rotsen van Mars

Voorbeelden van geulen die bewaard zijn gebleven in afzettingslagen in het Hellas-bekken op Mars, de bewijzen van rivieren die meer dan 3,7 miljard jaar geleden op het Marsoppervlak actief waren. HiRISE-beeld – ESP_055357_1540; 25 cm/pixelresolutie. Credit: NASA/Francesco Salese et al.

Het was al bekend dat er water op Mars moet zijn geweest, maar nu zijn er voor het eerst sporen gevonden van rivieren die gedurende lange tijd gestroomd moeten hebben. “Rivieren die voortdurend hun geulen verlegden en waardoor er zandbanken ontstonden, vergelijkbaar met de Rijn of de rivieren die je ziet in Noord-Italië.” Met behulp van hoge-resolutie satellietbeelden van het Marsoppervlak ontdekte een internationaal team van wetenschappers gesteentelagen die gevormd zijn door een uitgebreid rivierenstelsel. De lagen zijn aangetroffen bij Izola Mensa in de noordwestelijke rand van het Hellas-bekken. Hun onderzoek verscheen onlangs in het prestigieuze tijdschrift Nature Communications.

Een 200 meter hoge rotswand (twee keer zo hoog als de Domtoren in Utrecht of de krijtrotsen van Dover) vertelt het verhaal van een oud waterrijk landschap. Dit zijn afzettingsgesteenten, 3,7 miljard jaar oud, en ze werden gevormd door rivieren die waarschijnlijk actief waren gedurende meer dan 100.000 jaar van de geschiedenis van de rode planeet. In de afgelopen decennia zijn we, dankzij een armada van ruimtesondes, Marsverkenners en landingsmodules, al veel te weten gekomen over het verre verleden van Mars. Zo weten we nu dat het oppervlak van de planeet ooit werd doorkruist door aanzienlijke hoeveelheden stromend water. Nu hebben dr. Francesco Salese en dr. William McMahon met een internationaal team van wetenschappers uit Italië, het Verenigd Koninkrijk, Frankrijk en Nederland het Hellas-bekken (Izola mensa) onderzocht met hoge-resolutie satellietbeelden (25 cm/pixel) om de nieuw ontdekte gesteenten te bestuderen. Hun studie werpt nieuw licht op de hoeveelheden water die ooit door deze oude landschappen gestroomd moeten hebben.

Enkele meters diep

Francesco Salese – geoloog aan de Universiteit Utrecht en de International Research School of Planetary Sciences (Italië) – vertelt: “Akkoord, het is niet zoals het lezen van een krant, maar door de extreem hoge resolutie van de beelden konden we de rotsen ‘lezen’ alsof je heel dicht bij de klif staat. Helaas kunnen we ze niet beklimmen om naar de fijnere details te kijken, maar de opvallende gelijkenissen met afzettingsgesteenten op aarde laten weinig aan de verbeelding over”. De pakketten met schuine gesteentelagen getuigen van oude, metersdiepe rivieren. Van het onderzochte gebied hebben de onderzoekers 3D-animaties gemaakt: één in vogelvlucht en een detailstudie (klik op de afbeeldingen om de animaties te kunnen bekijken).

Groot meer

De Hellas-inslagkrater, gelegen op het zuidelijk halfrond van Mars, kan zich al jaren verheugen in de belangstelling van planeetwetenschappers. Het is een van de grootste inslagkraters in het zonnestelsel, met een hoogteverschil van de kraterrand tot de bodem van meer dan 9.000 m. Aan het oppervlak is te zien dat hier ooit een netwerk lag van oude rivieren, delta’s en uitstroomkanalen. Mineralenonderzoek wijst bovendien in de richting van een reusachtig, maar nu verdwenen meer.

Sporen van oeroude rivieren in de rotsen van Mars from Faculteit Geowetenschappen on Vimeo.

Oude rotsen

William McMahon – geoloog aan de Universiteit van Utrecht – legt uit: “Hier op aarde gebruiken we de stratigrafie, de volgorde en positie van de verschillende lagen van gesteenten gevormd door rivieren, al generaties lang om te kijken naar de omstandigheden op onze planeet, miljoenen of zelfs miljarden jaren geleden. Nu hebben we de technologie om deze methodologie ook toe te passen op een andere aardse planeet, Mars, waarvan de ouderdom van de lagen nog veel verder teruggaan dan bij ons.”

Geluk

Het 200 meter dikke pakket van lagen weerspiegelt slechts een fractie van de totale tijd dat het rivierwater in deze regio stroomde. Net als op Aarde is het merendeel van de lagen door de rivier zelf weer afgesleten, bewaard gebleven in stukken bodem die nog niet ontdekt zijn, of verstopt onder ander materiaal en dus onbereikbaar voor onderzoek. Het is ook niet bekend hoe lang de rivieren zijn geweest. Toch konden Salese, McMahon en hun collega’s zien hoe de verschillende rivierafzettingen op elkaar volgden en van elkaar verschilden, waarbij ze ook konden reconstrueren hoe dit afzettingen gevormd werden. De onderzoekers hadden trouwens geluk: de rotswand was net schuin genoeg en de satelliet was in staat om deze vanaf precies de juiste positie te fotograferen.

Bewijs voor langdurig stromende rivieren op Mars: detail from Faculteit Geowetenschappen on Vimeo.

Aanhoudende rivierafzettingen

Het bewijs wijst op langdurig stromend water, wat goed past bij een hydrologische cyclus met frequente neerslag. Deze conclusie sluit aan bij eerdere argumenten voor de langdurige aanwezigheid van vloeibaar water aan het oppervlak van Mars. “De studie toont aan dat er 3,7 miljard jaar geleden aanhoudende rivierafzettingen op Mars voorkwamen. Voor dit soort langdurig stromende rivieren heb je een omgeving nodig die in staat is om grote hoeveelheden water gedurende lange perioden in stand te houden en die vrijwel zeker een door de neerslag aangedreven hydrologische cyclus nodig heeft. Meer in overeenstemming met langzamere klimaatveranderingen, en minder in overeenstemming met catastrofale uitstroom van plotseling gesmolten grondijs, wat de jongere dalen op Mars vormde. Dit soort bewijs, van een langlevend waterig landschap, is cruciaal in onze zoektocht naar vroeg leven op de planeet”, concludeert Salese. “Voor het eerst hebben satellietgegevens ons in staat gesteld om, door middel van gedetailleerde hoge-resolutie analyse, te kijken naar zo’n grote (1500 m bij 200 m) geologische ontsluiting te onderzoeken, en op basis van het bewijsmateriaal uit de afzettingen en gesteentelagen betrouwbare interpretaties te tekenen van het oude landschap van Mars.” Bron: Universiteit van Utrecht.

Onze oceaanbodem bevat mogelijk belangrijke aanwijzingen voor het vinden van leven op Mars

Recent onderzoek van monsters afkomstig uit diepe spelonken van de oceaanbodem bevat mogelijk aanwijzingen voor het vinden van leven op Mars. Een internationaal onderzoeksteam o.l.v. Yohey Suzuki van de Universiteit van Tokyo heeft in deze monsters bacteriën ontdekt die zich ophielden in miniscule scheurtjes in vulkanisch gesteente van diep uit de oceaanbodem. Deze scheurtjes bevatten minerale kleiafzettingen waarin de microben genesteld zaten. Yohey Suzuki en zijn team, bestaande uit geologen, scheikundigen en biologen zijn zo’n tien jaar bezig geweest om de beste methode te vinden om de verzamelde oceaanbodemmonsters grondig te onderzoeken en kwamen recent met deze resultaten die mogelijk belangrijke aanwijzingen bevatten voor het vinden van leven op Mars. Lees verder

President Trump wil de Maan en planetoïden exploiteren om bemande reis naar Mars mogelijk te maken

Illustratie van mijnactiviteit op de maan. Credit: James Vaughan.

President Donald Trump heeft op 6 april een zogeheten ‘uitvoerend bevel’ getekend om het mogelijk te maken om bronnen op de maan en planetoïden, zoals waterijs en minerale grondstoffen, te gaan exploiteren. De VS heeft die ambitie al langer, maar nu is het voor het eerst dat de VS zich het recht voorbehoudt om tot exploitatie over te gaan zónder dat er internationale verdragen daartoe liggen. De VS kan dus bijvoorbeeld water in diepe kraters op de polen van de maan gaan winnen, zonder dat er eerst toestemming van de internationale gemeenschap voor is. Het Witte Huis zegt dat het uit 1967 stammende Ruimteverdrag al genoeg ruimte biedt om tot de exploitatie over te gaan en dat er niet eerst verdere overeenstemming over de ruimte als ‘global commons‘ hoeft te liggen. Dát de VS de maan en kleine, mineraalrijke planetoïden wil exploiteren is geen doel op zich, want het is allemaal bedoeld om uiteindelijk astronauten op Mars te krijgen. Om bemande ruimtevaart naar de Maan (2024 e.v.) en Mars (jaren dertig) te krijgen heeft de NASA het Artemis-programma opgezet. Internationale partners worden wel gevraagd om daar aan mee te helpen. Enceladus, bedankt voor de tip! Bron: Space.com.

Morgenochtend drie planeten aan de zuidoostelijke hemel te zien!

Credit: Sky & Telescope.

Wie morgenochtend voor de schemering naar buiten gaat heeft kans (bij helder weer) drie planeten te zien. Mars (+1m) en Saturnus (+0,9m) staan dan dicht bij elkaar en ietsje ten westen (‘rechts’) daarvan op 6° staat Jupiter (-2,1m). De meest dichte nadering tussen Mars en Saturnus is overdag – om 13.00 uur staan ze slechts 0,55° van elkaar vandaag (da’s ruim één maandiameter), maar dat is bij daglicht niet te zien. Vandaar het advies het mooie schouwspel ’s ochtends vroeg te bekijken. Mars en Saturnus staan in het sterrenbeeld Steenbok. Bron: Sterrengids 2020.

Rara wat is dit?

Credit: NASA/JPL/UArizona

Nee, het is niet de huid van het schubdier. En ook niet een landschap ergens in de Himalaya. Nee, het is een gebied genaamd Juventae Chasma, een regio vol diepe kloven, dat deel uitmaakt van het gigantische Valles Marineris systeem aan de evenaar van Mars. De foto is al op 7 juli 2017 gemaakt en wel met de High Resolution Imaging Experiment (HiRISE) camera aan boord van NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), vanaf een hoogte van 262 km. De Valles Marineris is een enorm kloofsysteem, vol met diepe wanden en doorsneden met geulen. In de bovenste helft van de foto zien we vlakten met kraters en bochtige bergruggen, mogelijk omgekeerde stroomkanalen die ontstaan als lagere gebieden door krachten van binnenuit omhoog gestuwd worden. Juventae Chasma is een gebied vol met zichtbare tekenen van sedimentatie en erosie, waar geologische krachten en de wind hun sporen hebben nagelaten. Prachtige foto, nietwaar? Bron: Universiteit van Arizona.

Curiosity heeft organische moleculen op Mars ontdekt – thiofeen

Marsrover Curiosity. Credit: NASA

De Marsrover Curiosity, die al sinds augustus 2012 in de Gale krater op Mars rondtuft, heeft organische moleculen ontdekt! Het gaat om thiofeen, een verbinding die bestaat uit een aromatische ring van vier koolstofatomen en een zwavelatoom. Op aarde komt thiofeen ook voor en wel in steenkool, ruwe aardolie en in… witte truffels – rode draad van alle drie: het heeft te maken met leven (truffels zijn een zwam, steenkool en aardolie zijn een product van vroeger dierlijk leven)! Kortom, deze vondst van Curiosity is belangrijk in de speurtocht naar signalen van (vroeger) microbacterieel leven op Mars. Nou kan dergelijk leven een rol hebben gespeeld in de aanwezigheid van thiofeen, maar het valt niet uit te sluiten dat ook niet-biologische processen thiofeen kunnen opleveren, zoals inslagen van meteoren en door zogeheten thermochemische zwavelreductie, een proces waarbij de temperatuur minstens 120 °C moet bedragen.

Mars, de planeet waar thiofeen gevonden is. Credit: NASA/JPL-Caltech

In het biologische scenario zouden bacteriën ca. drie miljard jaar geleden, toen Mars nog nat en warm was, het thiofeen kunnen hebben geproduceerd door afbraak van zwavel. Juli dit jaar wordt de Europese Rosalind Franklin Marsrover gelanceerd en die zou met z’n Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA) meer bewijs hiervoor kunnen leveren. In het tijdschrift Astrobiology verscheen een vakartikel over de ontdekking van thiofeen op Mars. Eerder deze week de vondst van eiwitten in een meteoriet en nu dan van het organische molecuul thiofeen op Mars, een mooie week voor de speurtocht naar buitenaards leven! Bron: Washington State University.

Perspectief op Nilosyrtis Mensae

Credit: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Op 29 september 2019 werd met ESA’s Mars Express’ High Resolution Stereo Camera (HRSC) deze foto gemaakt, van het gebied genaamd Nilosyrtis Mensae op Mars,tijdens het 19908e rondje om de Rode Planeet (de Mars Express draait al sinds december 2003 om Mars). Een prachtige foto nietwaar? De resolutie is een sublieme 15 m/pixel- ding dong, kom er maar in. Mars kenmerkt zich door een zogeheten ‘dichotomie’, zeg maar een gespleten persoonlijkheid. Het noordleijk halfrond van Mars is vlak en glad, het zuidelijk halfrond is ruig, vol met vulkanen en restanten van vulkanische activiteit. En Nilosyrtis Mensae? Die zit op ’t randje van die twee, da’s een regio die kenmerken van beide helften vertoont – gladde vlaktes afgewisseld met diepe kanalen en afgetopte heuvelen, mesa’s genoemd. Hieronder een 3D-versie van ’t gebied.

Credit: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Bron: ESA.

Een lening aangaan voor een reis- en verblijf op Mars? Elon Musk ziet het wel zitten..

Luchtkastelen bouwen staat niet op de agenda van SpaceX’ CEO Elon Musk. Luchtkastelen horen in het rijk der Magiërs en Musk concretiseert liever, of het nu auto’s, satellieten of een stad op Mars is. Recent onthulde Musk meer details over zijn beoogde Mars mega stad. Deze stad moet zich rond 2050 op de Rode Planeet gaan realiseren maar is alles behalve een kleinigheid. Musk stuurde op 17 januari j.l. een twitter bericht de wereld in dat een voorstel omvatte voor een leensysteem voor een Mars avontuur. Met zo een lening zou de gewone burger het zich ook kunnen permitteren een reis- en verblijf op Mars te financieren. “Needs to be such that anyone can go if they want, with loans available for those who don’t have money,” aldus het twitter bericht van Musk.

Lees verder

Voorstel in Amerikaans Congres om bemande Marsreis te prioriteren bóven bemande Maanreis

Credit: NASA

Het wetenschappelijk comité van het Amerikaanse Huis van Afgevaardigden – onderdeel van het Congres, waar ook de Senaat toe behoort – heeft een concept-wet in de maak, die probeert om een bemande Marsreis te prioriteren bóven een bemande reis naar de maan. Het gaat om de wet genaamd H.R. 5666, voorgesteld door de Republikeinse afgevaardigde Kendra Horn (D-Oklahoma), die probeert om een bemande reis naar de maan vooral voor te stellen als een tussendoel, eentje die moet passen in het hogere doel van een bemande reis naar Mars. Maart vorige jaar riep Vice President Micke Pence dat de NASA moet proberen om al in 2024 mensen op de maan te krijgen, een streven dat met missie Artemis-3 zou moeten worden uitgevoerd. Maar deze nieuwe wet, die nog door het Congres moet worden aangenomen, stelt de planning bij: eerst een bemande reis naar de maan in 2028, daarna eentje in 2033 naar Mars.

De Lunar Gateway moet volgens de concept-wet van het Huis van Afgevaardigden een Gateway to Mars worden. Credit: NASA

De ‘lunar Gateway’, die bij de afdalingen op de maan een rol zou moeten krijgen, zou met deze wet ook een nieuwe sbestemming krijgen: een “Gateway to Mars”. De NASA heeft onlangs aan commerciële bedrijven gevraagd om met voorstellen te komen voor maanlanders, die vanuit die lunar gateway met astronauten aan boord zouden kunnen afdalen naar de maan. De NASA zou die landers dan ‘huren’. Maar ook daar zou deze wet, áls ‘ie wordt aangenomen, een stokje voor steken. De NASA moet namelijk volledig eigenaar zijn van die lander, dus niet alleen de huurder ervan. Ook zou de lander integraal onderdeel moeten worden van een ‘Exploration Upper Stage-enhanced Space Launch System‘, ook wel bekend als SLS Block 1B – iets waar eerder Boeing ook al voorstellen voor heeft gedaan. H.R.5666 probeert de bemande maanmissies tot een minimum te beperken en alles in het werk te zetten om de bemande reizen naar Mars mogelijk te maken. Noiu maar afwachten of de wet wordt aangenomen. Bron: Spacenews.

Water op Mars was zout en rijk aan mineralen – wellicht geschikt voor leven

Marsrover Curiosity in de Gale krater. Credit: NASA

Dat er miljarden jaren geleden water op Mars heeft gestroomd is bekend, daar zijn verschillende bewijzen voor ontdekt – zie deze en deze overzichten daarvoor. Nou heb je water en water en daar kan scheikundig gezien erg veel verschil in zitten, de zoutgraad (saliniteit), de zuurgraad (pH), de staat van ‘redox’ (de hoeveelheid gassen als waterstof H2 en zuurstof O2). Recent onderzoek met de Curiosity Marsrover van de NASA aan sedimenten die ooit hoorden bij het ‘paleomeer’ in de Gale krater op Mars laat nu zien dat het oppervlaktewater op Mars vroeger rijk moet zijn geweest aan mineralen én dat het zout was, een hoge graad van saliniteit had. De zuurgraad van het water zou erg lijken op dat van de oceanen op aarde, een neutrale pH. Hieronder zie je een afbeelding die laat zien hoe men de chemische samenstelling van het water heeft kunnen bepalen.

Met behulp van sedimenten van klei (smectiet genaamd) kan men meer te weten over de scheikundige samenstelling van het water. Dat kan door de uitwisseling van ionen. Credit: Nature Communications

Japanse onderzoekers hebben eerder in Nature een artikel gepubliceerd over hun analyse van de gegevens verzameld met Curiosity van de sedimenten in Gale krater. Op basis van dat onderzoek denken zij dat het water op Mars vroeger mogelijk geschikt was voor het ‘huisvesten’ van microbacterieel leven. Bron: Tokio Instituut van Technologie.