Het blijvende en misschien vertederende mysterie rond Mars is wat er met het water is gebeurd? We kunnen nu met bijna zekerheid zeggen, dankzij het team van Mars-rovers en orbiters, dat Mars ooit veel natter was. In feite had die planeet misschien een oceaan die een derde van het oppervlak bedekte. Maar wat is er allemaal mee gebeurd?
Het blijkt dat de wereldwijde stofstormen die Mars omhullen, en in het bijzonder de meest recente die de Opportunity-rover heeft omgebracht, een verklaring kunnen bieden.
'De wereldwijde stofstorm kan ons een verklaring geven.'
Geronimo Villaneuva, Martian-waterexpert, NASA's Goddard Space Flight Center
Stofstormen op Mars komen vaak voor. Ze zijn meestal seizoensgebonden en vinden plaats in het voorjaar en de zomer op het zuidelijk halfrond. Ze duren een paar dagen en beslaan gebieden zo groot als de VS. Maar dan zijn er de planeetomringende of wereldwijde stofstormen.
De wereldwijde stofstormen zijn onvoorspelbaarder dan hun kleinere, seizoensgebonden tegenhangers. Ze verschijnen om de paar jaar en kunnen de hele planeet bedekken. En ze kunnen maandenlang blijven hangen. Tijdens de laatste, die duurde van juni 2018 tot september 2018, observeerden zes omringende ruimtevaartuigen en twee oppervlakte-rovers de storm, maar helaas overleefde Opportunity het niet.
De vraag is, wat veroorzaakt deze enorme stormen? Hoe maken ze deel uit van het Mars-klimaat en de atmosfeer? Hebben ze en dragen ze bij aan waterverlies? NASA-wetenschappers proberen die vragen te beantwoorden.
Allereerst een snel antwoord op een veelgestelde vraag: waarom is Opportunity omgekomen in de wereldwijde stofstorm terwijl Curiosity het heeft overleefd? De kans was op zonne-energie en het stof verdoofde de zon. Wellicht zijn er andere oorzaken, omdat geen enkele rover voor altijd meegaat, maar het gebrek aan zonne-energie heeft zeker een rol gespeeld. Maar Curiosity is een atoomaangedreven machine en het kan de zon niets schelen.
Terug naar de wereldwijde stofstormen.
We zijn getuige geweest van verschillende wereldwijde stofstormen op Mars. In 1971 arriveerde het Mariner 9-ruimtevaartuig op Mars en vond het gehuld in stof. Sindsdien hebben we stormen gezien in 1977, 1982, 1994, 2001, 2007 en 2018. In 1977 waren er eigenlijk twee afzonderlijke wereldwijde stormen, die het mysterie van hun oorzaak nog groter maakten.
Scott Guzewich is een atmosferische wetenschapper van de NASA in het Goddard Space Flight Center. Hij leidt het onderzoek van NASA naar stofstormen op Mars. In een persbericht zei Guzewich: "We weten nog steeds niet wat de variabiliteit drijft, maar de storm van 2018 geeft een ander datapunt." En bij wetenschap draait alles om het verzamelen van gegevenspunten.
De stofstormen kunnen een aanwijzing zijn voor het geval van verdwijnend water van Mars.
Geronimo Villaneuva is een NASA-wetenschapper bij het Goddard Space Flight Center die zijn carrière heeft doorgebracht met het bestuderen van water op Mars. Samen met collega's van de European Space Agency en van de Russische ruimtevaartorganisatie Roscosmos denken ze dat ze het, althans gedeeltelijk, kunnen doorgronden. 'De wereldwijde stofstorm kan ons een verklaring geven', zei Villaneuva in een persbericht.
Het kan te maken hebben met een combinatie van stof, het ophogen van H2O in de hogere atmosfeer en de straling van de zon.
'Als je water naar hogere delen van de atmosfeer brengt, wordt het zoveel gemakkelijker weggeblazen.'
Geronimo Villaneuva, NASA's Goddard Space Flight Center
Wereldwijde stofstormen op Mars brengen niet alleen stof hoog in de atmosfeer. Ze dragen ook water. Meestal wordt water tot wel 20 km (12 mijl) in de atmosfeer gebracht. Maar Villaneuva en zijn collega's gebruikten de ExoMars Trace Gas Orbiter om water tot wel 80 km (50 mijl) in de atmosfeer te detecteren tijdens deze wereldwijde stofstormen. Op 80 km hoogte is de atmosfeer van Mars extreem dun en wordt het water blootgesteld aan zonnestraling. Die straling kan het H2O-molecuul uit elkaar halen en de zonnewind kan de waterstof en zuurstof de ruimte in blazen.
"Als je water naar hogere delen van de atmosfeer brengt, wordt het zoveel gemakkelijker weggeblazen", zegt Villanueva,
Op aarde condenseert vocht en valt als regen naar de aarde. Maar op Mars is dit misschien nooit het geval geweest. Het is mogelijk dat Mars door dit mechanisme gedurende een lange periode langzaam zijn water verloor.
Villaneuva en zijn collega's presenteerden hun bevindingen in een paper dat op 10 april 2019 werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
