Opportunity had het in de jacht op mineralen een stuk gemakkelijker dan diens broertje; de rover daalde af in de voormalige bedding van een meer. Spirit landde in basaltische vlaktes die gevormd werden door lavastromen na de inslag van meteorieten. Bij voorbaat wist men al dat de kans klein was dat er ooit water stroomde in dat gebied. Maar toen de rover de zogeheten Columbia Hills bereikte, stuitte het voertuig dan eindelijk op een mineraal dat ontstaat in de nabijheid van water: ijzerhydroxide. Daar is het echter niet bij gebleven. Tijdens een poging om de vastzittende rover los te krijgen uit de bodem werden onderliggende sulfaten blootgelegd, mineralen die gevormd worden bij het vrijkomen van stoom.

Naast aanwijzingen voor de vroegere aanwezigheid van stoom, dat geassocieerd wordt met hydrothermale activiteit, ontdekte de robot ook dat de bovenlaag van het materiaal korstig is. Waarschijnlijk vormde sulfaten deze korst ten gevolge van variaties in het klimaat op de planeet, die in verband staan met veranderingen in de baan van Mars in enkele miljoenen jaren. Men denkt dat deze korst toentertijd gevormd werd tijdens de Martiaanse zomer, toen het warmer werd op de polen en het waterijs zich naar de evenaar verplaatste. Het ijs zou tijdens dit proces zijn gaan smelten en hierbij werden ijzer- en calciumsulfaten van elkaar gescheiden, waarbij die van de laatste soort overbleven en een korst vormden op de mineralen.

Het water op de maan ligt verscholen onder enkele kilometers ijs, een gegeven dat ervoor heeft gezorgd dat wetenschappers zich af begonnen te vragen of er veel zuurstof op het object te vinden is. De oceaan bevat twee keer zoveel vloeibaar water als alle oceanen op onze planeet samen. Het nieuwe onderzoek suggereert dat er mogelijk honderd keer zoveel zuurstof aanwezig is op Europa dan eerder gedacht werd. Verondersteld wordt dat zuurstof gevormd wordt wanneer energetisch geladen deeltjes van de zon in aanraking komen met Europa’s ijzige oppervlak. De stof is waarschijnlijk belangrijk voor de metabolische processen van levensvormen, hoewel zwavel of methaan bij sommige organismen een grotere rol speelt.

Om te bepalen hoeveel zuurstof er mogelijk in de oceaan te vinden is, werd het oppervlak – dat slechts zo’n vijftig miljoen jaar oud is en voortdurend in beweging is – uitgebreid bestudeerd. Volgens Greenberg verloopt de zuurstoftoevoer blijkbaar zo snel, dat het zuurstofgehalte binnen enkele miljoenen jaren groter kan zijn dan die van de aardse oceanen. Het goede nieuws is dat de eerste zuurstof waarschijnlijk pas na enkele miljarden jaren de oceaan wist te bereiken. Indien dat niet het geval zou zijn geweest, zou de mogelijke ontwikkeling van de eerste pre-biotische chemie en de eerste primitieve organische verbindingen verstoord worden door oxidatie. Een soortgelijk oponthoud in de zuurstofproductie op aarde was waarschijnlijk essentieel voor het proces dat uiteindelijk leidde tot het ontstaan van leven.

“Eigenlijk zou Mars tussen de witte poolkappen zwart moeten zijn, omdat het overgrote deel van de rotsen op de middelste breedtegraden basalt is. Decennialang zijn wij ervan uitgegaan dat de rode gebieden op de planeet gerelateerd zijn aan diens waterrijke geschiedenis en dat er in sommige gebieden waterdragende zwaar geoxideerde ijzermineralen te vinden zijn,” aldus Merrison. Vloeibaar water blijkt nu echter geen grote rol hierin te hebben gespeeld.

De onderzoekers vulden hermetisch afgesloten glaskolven met zandmonsters en kieperden iedere kolf gedurende enkele maanden zo’n tien miljoen keer om. Na zeven maanden bleek tien procent van het zand teruggebracht te zijn tot stof. Toen het team magnetiet, een ijzeroxide dat aanwezig is in het basalt op Mars in poedervorm toevoegde, werd het zand tot hun verbazing steeds roder naarmate de kolven vaker werden omgekeerd.

Nauwkeurige kennis van de samenstelling en de mineralogie van de planeet is van vitaal belang in het begrijpen van de structuur en evolutie van de omstandigheden die dichtbij het Martiaanse oppervlak heersen en diens interactie met de atmosfeer, maar ook in de zoektocht naar potentieel bewoonbare plekken op Mars. Fijne rode stofkappen bedekken het oppervlak van de planeet en de stofdeeltjes zijn bovendien aanwezig in diens atmosfeer, domineren het weer en worden soms zo dik dat ze de planeet in duisternis hullen. Hoewel stof alomtegenwoordig is, begrijpt men diens fysische, chemische en biologische eigenschappen nog lang niet helemaal.

Er zullen nog enkele samenkomsten plaatsvinden te Bangalore om zo samen met verschillende wetenschappers van de ISRO (Indian Space Research Organisation) uit te zoeken wat er eigenlijk mis ging.

Artistieke weergave van de sonde

Aangezien de sonde eerder dit jaar diens stersensoren verloor, is de oorzaak waarschijnlijk hierbij te vinden. Deze sensoren worden immers gebruikt om met behulp van de positie van de sterren het ruimtevaartuig te oriënteren. Na het verliezen van deze belangrijke sensoren schakelde het toestel over naar diens gyroscopenl het is echter mogelijk dat door een probleem met deze gyroscopen het toestel begon te tollen. Minder dan een week voor het verlies van de Chandrayaan-1 hielp deze nog mee met de zoektocht naar water op onze naburige maan. Tijdens deze manoeuvre vuurde de sonde een radarstraal in een krater op de noordpool van de maan, waarna deze samen met NASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter echo’s beluisterde die zouden kunnen wijzen op de aanwezigheid van water of ijs.

Ondanks de verkorte levensduur wist de satelliet alsnog 95 procent van zijn doelstellingen af te werken. Zo bracht hij een zeer groot deel van het maanoppervlak in kaart. De gegevens van de missie zelf – waaronder meer dan 70.000 foto’s – worden nog steeds geanalyseerd en zullen de onderzoekers nog een tijdje zoet houden. Momenteel wordt er al gewerkt aan een opvolger van het ruimtevaartuig, de Chandrayaan-2, die zal bestaan uit een orbiter, een lander en een rover. India hoopt deze voor 2013 klaar te hebben maar geeft zelf toe dat dit een zeer optimistische inschatting zou zijn.

Het team heeft geprobeerd de thermische historie van kometen in kaart te brengen nadat zij ongeveer 4,5 miljard jaar geleden ontstonden uit interstellair en interplanetair stof. Verondersteld wordt dat de vorming van het zonnestelsel zelf aangestuurd werd door schokgolven die afkomstig waren van de explosie van een nabijgelegen supernova. Bij de supernova kwam radioactief materiaal, zoals de isotoop Aluminium-26, terecht in het primordiale zonnestelsel en een deel daarvan werd ook opgenomen in kometen. De onderzoekers claimen dat de radioactiviteit ervoor gezorgd heeft dat ijzig materiaal in het inwendige van deze objecten verwarmd werd, smolt en vervolgens een ondergrondse oceaan vormde.

Volgens Wickramasinghe bestaat er na het verkrijgen van deze bevindingen nog maar weinig twijfel over het feit dat de honderd miljard kometen in ons zonnestelsel daadwerkelijk een vloeibare oceaan bevatten. Het ijs dat dezer dagen te vinden is in hun het inwendige van kometen kan ook smelten als een dergelijk object het binnenste deel van ons planetenstelsel nadert. Bewijs daarvan werd gevonden bij de komeet Tempel-1, welke in 2005 onderzocht werd door de ruimtesonde Deep Impact.

Het resultaat van het onderzoek ondersteunt de zogeheten panspermia-theorie, die inhoudt dat het leven op aarde niet op onze planeet, maar elders in het heelal is ontstaan.

Op aarde kent men ammoniak vooral van schoonmaak- en reinigingstoepassingen, maar ook als koelmiddel in (grotere) koelinstallaties of zelfs als bereidingswijze voor cocaïne. Natuurlijk heeft het vaststellen van ammoniak niets te maken met het druggebruik van buitenaards leven, maar concreet betekent dit dat er zeer grote aanwijzingen zijn voor de aanwezigheid van vloeibaar water.

Hoe ammoniak kan wijzen op vloeibaar water op een ijzige maan in het koelere deel van ons zonnestelsel? Wel, ammoniak fungeert ook als antivriesmiddel. Bij de aanwezigheid van ammoniak kan water in haar vloeibare toestand verblijven tot zelf 176 graden Kelvin of -97 graden Celsius. Gezien de gemeten temperaturen op Enceladus 180 graden kelvin of -93 graden Celsius bedroegen en de hoeveelheid ammoniak aannemelijke proporties aanneemt, is het dan ook zeer denkbaar dat Enceladus een vloeibare watermassa kent.

“Ammoniak is een soort heilige graal voor ijskoud vulkanisme,” zei William McKinnon, een wetenschapper van de Washington University in Saint Louis, Missouri. “Dit is de eerste keer dat we dit aantroffen op een ijzige satelliet van deze planeet en waarschijnlijk is het ammoniak vindbaar in het gehele systeem rond Saturnus.” De hoeveelheid water dat opgenomen is binnen Enceladus’ ijzige interieur is nog voor discussie vatbaar.

Tot nu toe heeft Cassini vijf flyby’s langs het object achter de rug – twee nauwe flyby’s zijn gepland voor november dit jaar en twee andere voor april en mei 2010. De ruimtevaartorganisatie NASA hoopt dan ook bij deze passages meer gegevens te verzamelen om meer zekerheid te scheppen over het mogelijke bestaan van een vloeibare oceaan.

Sommigen huiveren momenteel al dat Enceladus mogelijk een bron van leven zou kunnen zijn. Volgens verschillende wetenschappers mag men niet te snel conclusies trekken, aangezien er nog te veel onenigheid is over het ontstaan van het aardse leven. Het bestaan van potentiële bewoonbare omgevingen betekent dan ook niet dat er op die plaats leven ontstaan is. Maar we kunnen er in ieder geval vanuit gaan dat dit verhaal nog niet tot zijn eind is.

“We weten al sinds de jaren zestig van de vroege aanwezigheid van deze radioactieve atoomkernen, maar het is niet bekend waar ze afkomstig van zijn. Het bestaan van deze nuclei is eerder gelinkt aan een nabije supernova-explosie, maar we hebben nu aan kunnen tonen dat deze kernen hun oorsprong eerder hebben gevonden bij winden van een reuzenster die op het punt stond om zijn laatste zucht uit te blazen,” aldus Lugaro. Men kwam met deze conclusie naar voren nadat het team observaties van telescopen met recentelijk ontwikkelde theoretische modellen, waarmee bekeken kan worden hoe sterren evolueren en welke nucleaire reacties in hun inwendige plaatsvinden, had gecombineerd.

“Het is van belang om te weten of de aanwezigheid van radioactieve atoomkernen in jonge planetaire systemen een vaak voorkomend verschijnsel is of dat het een speciale gebeurtenis is, aangezien dit de ontwikkeling van de eerste grote rotsen – de ‘voorouders’ van asteroïden en meteorieten – in ons zonnestelsel beïnvloedde. Verondersteld wordt dat deze rotsen de bron van een groot deel van het water op aarde vormen, wat essentieel is voor het leven zoals wij dat kennen,” zei zij. Dankzij de radioactieve nuclei kwamen er hoog-energetische protonen vrij in de rotsen, waardoor deze opwarmden. Het mag dus worden aangenomen dat hun aanwezigheid een grote rol speelde in het ontstaan van het water op onze planeet.

“Wat belangrijk om te weten is, is of een stervende ster in staat kan zijn geweest om het jeugdige zonnestelsel te vervuilen met deze nuclei. Het kan ons iets vertellen over de plek waarop ons planetenstelsel werd geboren, over de kans dat andere jonge planetaire systemen ook vervuild zijn geraakt en rotsachtige planeten rond andere sterren eventueel water kunnen hebben.”

Volgens de planetaire wetenschapper Bill Farrell van het Goddard Space Flight Center van de ruimtevaartorganisatie NASA en collega’s moeten we de zoektocht naar de vloeibare stof op de planeet echter nog niet staken. Normaal gesproken zou het radarsignaal van het ruimtevaartuig gereflecteerd worden door ‘glimmende’ oppervlakten zoals water, maar de onderzoekers hebben berekend dat de laag van rots en ijs erboven, indien deze deels geleidend is, genoeg energie van de radar kan absorberen om een duidelijk signaal te verdoezelen. Men doet er volgens het team dan ook niet verstandig aan om de hoop op te geven. Farrell geeft aan dat de resultaten ook nuttig kunnen zijn voor missies naar andere ijzige objecten. “We willen niet dat toekomstige geologen naar hun radargegevens kijken en zeggen dat er geen water is vanwege het feit dat de radargolven niet worden weerkaatst.”