Mars

Manen van
Mars:


Phobos
Deimos





'Herkenning' is het sleutewoord voor wie wil verklaren waarom de Rode Planeet voor zó veel mensen tot de verbeelding spreekt. Met zijn landschappen, vulkanen, klimaat, weersverschijnselen én ijskappen lijkt Mars opmerkelijk veel op de aarde.



Met behulp van talrijke ruimtesondes is de verkenning van onze naaste buur in het heelal aan het begin van de 21ste eeuw in volle hevigheid losgebarsten. Deze onderneming is niet alleen ingegeven door een nog steeds bestaande hoop er ooit leven óf resten van leven te vinden, maar vóóral door - en daar zijn vrijwel alle onderzoekers het over eens - de fascinerende toekomstperspectieven die Mars biedt…

Lokale omstandigheden
Met een omloopperiode van ongeveer twee aardse jaren en een rotatietijd die vrijwel gelijk is aan die van onze eigen planeet, zouden we ons op Mars al een stuk beter identificeren met begrippen als 'dag en nacht' en 'seizoenen' dan op veel andere planeten. Doordat de Marsatmosfeer ruim honderd keer zo ijl is als de aardse dampkring, zijn de temperatuurverschillen op het hemellichaam echter aanzienlijk groter dan 'thuis'. Zo registreerde de Amerikaanse Marslander Viking 1 in 1976 rond het Martiaanse middaguur een 'milde' 30 graden Celsius onder nul. Vroeg in de avond was de temperatuur al gedaald tot ruim 86 graden onder het vriespunt.

Extreme temperatuurveranderingen zijn op Mars ook niet weg te denken tijdens het wisselen van de seizoenen. Deze seizoenswisselingen bepalen in grote mate het gezicht van de Rode Planeet. De ijskappen op de polen van Mars smelten vrijwel geheel wanneer de zomer op het betreffende halfrond aanbreekt. Andersom groeien zij in de winter weer snel aan. Het neerslaan van voornamelijk koolstofdioxide op de poolkappen in de winter, gaat gepaard met aanzienlijke drukfluctuaties in de Martiaanse dampkring die weer veranderingen van luchtstromen en grote stofstormen tot gevolg hebben. Het feit dat de luchtdruk met 25 procent kan variëren, is veelzeggend over de aard van de Marsatmosfeer. Op aarde zouden dergelijke verschillen schier onmogelijk zijn. Al bij een drukverschil van enkele procenten zou een orkaan ontstaan die ons nog lang zou heugen...!

Atmosfeer   
Ondanks het gegeven dat Mars een atmosfeer bezit die voor meer dan 95 procent bestaat uit koolstofdioxide, is er - in tegenstelling tot op Venus - geen sprake van een noemenswaardig 'broeikaseffect'. De afstand van de planeet tot de zon en uiteraard ook het ijle karakter van zijn dampkring, vormen hiervoor de belangrijkste oorzaken. Toch moeten de druk en de temperatuur in de Martiaanse dampkring ooit wél groot genoeg zijn geweest om vloeibaar water op het oppervlak mogelijk te maken.

Analyses van de percentages andere gassen in de atmosfeer, waaronder stikstof, hebben uitgewezen dat Mars waarschijnlijk ooit de trotse eigenaar was van een dikkere dampkring. Over de manier waarop de planeet deze luchtlaag heeft verloren, doen verscheidene theorieën de ronde. Veel wetenschappers vermoeden dat Mars simpelweg te weinig massa bezit om een dampkring langdurig vast te houden. Ook het gebrek van een magnetisch veld als 'schild' tegen de zonnewind, wordt dikwijls als reden opgevoerd. Maar ook een inslag van een flinke komeet of een planetoïde zou voldoende warmte produceren om een deel van het gas het heelal in te dwingen. Kortom: men weet het niet zeker.

Inwendige & oppervlak
Qua grootte doet Mars duidelijk onder voor de aarde en Venus. Maar ook door zijn relatief lage dichtheid van 3,94 gram per kubieke centimeter onderscheidt de planeet zich; mede omdat dit impliceert dat er slechts een kleine metalen kern moet zijn die vooral bestaat uit ijzersulfaten. De plastische mantel daaromheen bestaat waarschijnlijk voor het merendeel uit silicaatgesteenten. Het Martiaanse oppervlak, ten slotte, is rijk aan siliciumdioxide en ijzeroxide. Het is dan deze laatste ijzerverbinding die de planeet zijn roodoranje aangezicht geeft. IJzeroxide is immers niets minder dan roest!

Een ander bijzonder opvallend kenmerk van het Marsoppervlak is dat er een natuurlijke scheiding lijkt te bestaan tussen twee halfronden. De zuidelijke helft toont ons een grote hoeveelheid inslagkraters en is, naar we mogen aannemen, dus relatief oud. Het noordelijk halfrond, daarentegen, vertoont nauwelijk littekens van ingeslagen objecten voorkomen.


En wat te denken van de talloze rivierbeddingen die zich over het marsoppervlak in allerlei richtingen kronkelen en vertakken, en fantastische uitgeslepen structuren bevatten? Het is inmiddels wel duidelijk dat er ooit water in overvloed moet zijn geweest op Mars. Maar waar dit water is gebleven? Niemand weet het. Over het algemeen wordt aangenomen dat een deel na verdamping in het heelal is verdwenen. Een ander aanzienlijk deel ligt mogelijk nog enkele meters onder het oppervlak opgeslagen in de vorm van permafrost.



Ook als we het over vulkanen hebben, mag Mars in geen geval over het hoofd worden gezien. De planeet bezit namelijk de grootste vulkanische opheffing in het zonnestelsel: Olympus Mons, een schildvulkaan die met een hoogte van zo'n 25 kilometer en een kratermond van bijna 100 kilometer doorsnede een absolute recordhouder is. Deze reus is echter niet de enige in zijn soort, want elders, en met name in het Tharsis-hooggebergte, zijn nog een aantal andere fraaie exemplaren te vinden. Aangenomen wordt dat de vulkanische activiteit op Mars reeds miljoenen jaren geleden is gestopt. Toch is het niet uit te sluiten dat vulkanen als Olympus Mons af en toe weer opleven.

Een ander verschijnsel op Mars dat zich voor waarnemers onmogelijk aan het oog kan onttrekken, is een enorme canyon-achtige vallei nabij de evenaar. Dit is Valles Marineris: een 5000 kilometer lange kloof die veel weg heeft van de bekende Grand Canyon op aarde. Valles Marineris is primair ontstaan als gevolg van tektonische activiteit in de vroege geschiedenis van de Rode Planeet. Het totale gebied is een geliefd onderwerp van onderzoek, omdat de hellingen op sommige plaatsen gelaagdheden tonen die veel inzicht bieden in de geologische processen die de planeet heeft doorstaan.



Mars is een paradijs van fascinerende structuren en processen. Wat er echter systematisch met de poolkappen gebeurd, lijkt bijna te gek voor woorden. In een versneld filmpje zou het ijsveld op de ene pool na een half Marsjaar als het ware op de tegenovergestelde pool 'overspringen' en eenzelfde tijdsinterval later weer terug! Toch is het slechts een simpele cyclische kwestie van smelten én aangroeien door de seizoenswisselingen en de daarmee gepaard gaande temperatuurvariaties.

Anders dan op aarde bestaan de poolkappen op de Rode Planeet grotendeels uit bevroren koolstofdioxide. Toch wordt vermoed dat vooral op de noordelijke poolkap ook grote hoeveelheden waterijs liggen opgeslagen. Want ondanks het feit dat de temperaturen hier 's zomers hoger oplopen, is het permanente deel van de ijskap hier groter dan dat op de zuidpool. Aangezien koolstofdioxide, in tegenstelling tot water, al bij relatief lage temperaturen verdampt, is het daarom zeer aannemelijk dat water op zijn minst het hoofdbestanddeel vormt van het permanente deel van de Martiaanse noordpoolkap.

Leven?
De vraag of er ooit leven is geweest op onze naaste buur in het zonnestelsel, kan nog steeds niet met een onbetwistbaar "neen" worden beantwoord. De mythe van de 'groene mannetjes' kan in elk geval de prullenbak in. Zoveel is inmiddels wel duidelijk geworden uit de beelden die verschillende ruimtesondes sinds de jaren zestig naar de aarde hebben teruggestuurd. De vraag die nog rest is of er ooit een primitievere vorm van leven op Mars heeft kunnen gedijen.

Verschillende wetenschappers denken dat de planeet, op het moment dat het leven op onze planeet tot ontwikkeling kwam, een soortgelijke atmosfeer als de aarde bezat. De vondst van een marsmeteoriet op Antarctica in 1996, wakkerde dit debat opnieuw aan. Onderzoekers beweerden fossiele resten van leven in de steen te hebben aangetroffen. Anderen schreven de gevonden microscopische structuren toe aan een niet-organisch proces. Kort samengevat: het vraagstuk blijft bestaan. En er zal waarschijnlijk minimaal een bemande missie naar Mars voor nodig zijn om iets dichter bij een definitief antwoord te komen…

Auteur(s):     A.S.





Mars in cijfers
Diameter 6.796 (±8) km (equator)
6.752 km (polair)
Afplatting 1 / 154,4
Massa 6,419 × 10^23 kg
Gemiddelde dichtheid 3,934 g/cm^3
Valversnelling 3,69 m/s^2
Rotatietijd (lokale 'dag') 24,6 uur
Omlooptijd om de zon (lokaal 'jaar') 686,98 dagen
Afstand tot de zon 227,94 × 10^6 km
Atmosferische oppervlaktedruk 0,6 - 1,0 KPa
Temperatuur (gem.) 210 K (-63°C)
Samenstelling atmosfeer
Koolstofdioxide (CO 2 ) 95,32%
Stikstof (N 2 ) 2,7%
Argon (Ar) 1,6%
Zuurstof (O 2 ) 0,13%
Koolstofmonoxide (CO) 0,07%
Water (damp) 0,03%
Stikstofoxide (NO x ) 0,01%
Neon (Ne) sporen
Krypton (Kr) sporen
Xenon (Xe) sporen
Ozon (O 3 ) sporen
Methaan (CH 4 ) sporen
Databron: NASA