Mars: van een levende naar een dode planeet – maar waarom?

Ver in het verleden, ruwweg vier miljard jaar geleden, was onze buurplaneet Mars warm en nat. Vloeibaar water stroomde over het Martiaanse oppervlak in lange rivieren die uitmondden in ondiepe zeeën. De planeet werd omgeven door een dikke atmosfeer die deze warm hield. Mogelijk ontstonden er in die periode zelfs microben, maar een wereld waar levensvormen zich konden ontwikkelen werd de rode planeet niet. Vandaag de dag is het koud en kurkdroog op Mars. De rivieren en zeeën zijn verdwenen en van de atmosfeer is nauwelijks iets over. Maar wat is hier de oorzaak van? Dat moet NASA’s nieuwe orbiter MAVEN, welke in 2013 gelanceerd moet worden, uitzoeken.

mro20090902

Verondersteld wordt dat onze buur ooit een dikke atmosfeer van koolstofdioxide moet hebben gehad. Dankzij een deken van CO2 en andere broeikasgassen zouden de temperaturen en de atmosferische druk op Mars hoger zijn geweest en werd voorkomen dat het vloeibaar water dat toentertijd aanwezig was op diens oppervlak niet bevroor of verdween. In een relatief kort tijdsbestek is de dampkring van Mars verloren gegaan. De inslag van een asteroïde kan ervoor gezorgd hebben dat het grootste deel van de atmosfeer in de ruimte verdween, maar het is ook mogelijk dat het oppervlak de koolstofdioxide ‘absorbeerde’ en opsloot in mineralen zoals carbonaat. Een andere mogelijke oorzaak kan erosie veroorzaakt door de zonnewind – de stroom van elektrisch geladen deeltjes van onze ster – zijn geweest.

MAVEN, dat staat voor Mars Atmosphere and Volatile Evolution, zal de eerste missie zijn die specifiek ontworpen is om uit te zoeken hoe CO2 en andere gassen verloren zijn gegaan. De sonde moet de rode planeet op zijn minst één aards jaar omcirkelen. In die periode zal de afstand tussen het oppervlak en het ruimtevaartuig variëren van 125 tot 6000 kilometer. Deze grote verscheidenheid aan afstanden zal MAVEN er toe in staat stellen om de atmosfeer van onze buurplaneet beter dan ooit in kaart te brengen. Wanneer men kan bepalen met welke snelheid de planeet op dit moment koolstofdioxide verliest kunnen onderzoekers er tevens achter komen in welke mate dat in de afgelopen vier miljard jaar is gebeurd.

De vraag hoe de dampkring is verdwenen is echter ook van belang. Het is algemeen bekend dat de Martiaanse atmosfeer kwetsbaar is vanwege het feit dat de planeet geen globaal magnetisch veld bezit. Het aardmagnetisch veld strekt zich tot ver in de ruimte uit en omgeeft de gehele planeet, waardoor het als een beschermende bubbel dient die de zonnewind afdraait. In het geval van Mars zijn slechts enkele kleine delen van de planeet beschermd, voornamelijk boven het zuidelijk halfrond. De rest van de dampkring wordt voortdurend blootgesteld aan de deeltjesstroom van de zon. Langzame erosie kan in deze gebieden de boosdoener zijn geweest, maar of dat daadwerkelijk het geval is moet blijken uit de gegevens die over enkele jaren verzameld zullen worden.