Duizenden jaren lang staarden mensen naar de hemel en vroegen zich af over de Rode Planeet. Tegen de 19e eeuw, met de ontwikkeling van telescopen die krachtig genoeg waren, begonnen wetenschappers het oppervlak van de planeet te observeren en te speculeren over de mogelijkheid van leven daar.
Maar pas in het ruimtetijdperk begon onderzoek echt licht te werpen op de diepere mysteries van de planeet. Dankzij talloze ruimtesondes, orbiters en robotrovers hebben wetenschappers veel geleerd over het oppervlak van de planeet, zijn geschiedenis en de vele overeenkomsten die het heeft met de aarde. Nergens is dit duidelijker dan in de samenstelling van de planeet zelf.
Structuur en samenstelling:
Net als de aarde heeft het interieur van Mars een proces ondergaan dat bekend staat als differentiatie. Dit is waar een planeet, vanwege zijn fysische of chemische samenstellingen, zich in lagen vormt, met dichtere materialen geconcentreerd in het midden en minder dichte materialen dichter bij het oppervlak. In het geval van Mars vertaalt dit zich in een kern met een straal tussen 1700 en 1850 km (1050 - 1150 mijl) en voornamelijk samengesteld uit ijzer, nikkel en zwavel.
Deze kern is omgeven door een silicaatmantel die in het verleden duidelijk tektonische en vulkanische activiteit heeft ervaren, maar die nu slapend lijkt te zijn. Naast silicium en zuurstof zijn ijzer, magnesium, aluminium, calcium en kalium de meest voorkomende elementen in de Mars-korst. Oxidatie van het ijzerstof geeft het oppervlak zijn roodachtige tint.
Magnetisme en geologische activiteit:
Afgezien hiervan eindigt de overeenkomst tussen de interne compositie van de aarde en Mars. Hier op aarde is de kern volledig vloeibaar, gemaakt van gesmolten metaal en is constant in beweging. De rotatie van de binnenste kern van de aarde draait in een andere richting dan de buitenste kern en de interactie van de twee is wat de aarde het magnetische veld geeft. Dit beschermt op zijn beurt het oppervlak van onze planeet tegen schadelijke zonnestraling.
De Mars-kern daarentegen is grotendeels solide en beweegt niet. Als gevolg hiervan mist de planeet een magnetisch veld en wordt constant gebombardeerd door straling. Er wordt gespeculeerd dat dit een van de redenen is waarom het oppervlak de afgelopen eeuwen levenloos is geworden, ondanks het bewijs van vloeibaar stromend water in één keer.
Ondanks dat er momenteel geen magnetisch veld is, zijn er aanwijzingen dat Mars ooit een magnetisch veld had. Volgens gegevens verkregen door de Mars Global Surveyorzijn delen van de aardkorst in het verleden gemagnetiseerd. Er werd ook bewijs gevonden dat zou suggereren dat dit magnetische veld polaire omkeringen onderging.
Dit waargenomen paleomagnetisme van mineralen op het oppervlak van Mars heeft eigenschappen die vergelijkbaar zijn met magnetische velden die worden gedetecteerd op sommige oceaanbodems van de aarde. Deze bevindingen leidden tot een heronderzoek van een theorie die oorspronkelijk was voorgesteld in 1999, waarbij werd verondersteld dat Mars vier miljard jaar geleden platentektonische activiteit had. Deze activiteit functioneert sindsdien niet meer, waardoor het magnetische veld van de planeet vervaagt.
Net als de kern is de mantel ook slapend, zonder tektonische plaatactie om het oppervlak te hervormen of te helpen bij het verwijderen van koolstof uit de atmosfeer. De gemiddelde dikte van de aardkorst is ongeveer 50 km (31 mijl), met een maximale dikte van 125 km (78 mijl). Daarentegen is de aardkorst gemiddeld 40 km (25 mijl) en is slechts een derde zo dik als die van Mars, in verhouding tot de afmetingen van de twee planeten.
De korst is voornamelijk basalt van de vulkanische activiteit die miljarden jaren geleden plaatsvond. Gezien de lichtheid van het stof en de hoge snelheid van de Martiaanse winden, kunnen kenmerken op het oppervlak in relatief korte tijd worden weggevaagd.
Vorming en evolutie:
Veel van de compositie van Mars wordt toegeschreven aan zijn positie ten opzichte van de zon. Elementen met relatief lage kookpunten, zoals chloor, fosfor en zwavel, komen op Mars veel vaker voor dan op aarde. Wetenschappers geloven dat deze elementen waarschijnlijk zijn verwijderd uit gebieden dichter bij de zon door de energetische zonnewind van de jonge ster.
Na zijn vorming werd Mars, net als alle planeten in het zonnestelsel, onderworpen aan het zogenaamde 'laat-zware bombardement'. Ongeveer 60% van het oppervlak van Mars vertoont een impactverslag uit die tijd, terwijl een groot deel van het resterende oppervlak waarschijnlijk onderliggend is aan immense impactbekkens veroorzaakt door die gebeurtenissen.
Deze kraters zijn zo goed bewaard gebleven vanwege de trage erosie die op Mars plaatsvindt. Hellas Planitia, ook wel het Hellas-impactbekken genoemd, is de grootste krater op Mars. De omtrek is ongeveer 2300 kilometer en het is negen kilometer diep.
De grootste impactgebeurtenis op Mars zou op het noordelijk halfrond hebben plaatsgevonden. Dit gebied, bekend als het Noordpoolbekken, meet ongeveer 10.600 km bij 8.500 km, of ongeveer vier keer zo groot als de zuidpool van de maan - het Aitken-bekken, de grootste inslagkrater die ooit is ontdekt.
Hoewel nog niet is bevestigd dat het een impactgebeurtenis is, is de huidige theorie dat dit bassin is ontstaan toen een Pluto-groot lichaam ongeveer vier miljard jaar geleden met Mars in botsing kwam. Dit zou de oorzaak zijn geweest van de hemisferische tweedeling op Mars en het gladde Borealis-bekken hebben gecreëerd dat nu 40% van de planeet beslaat.
Wetenschappers weten momenteel niet of een enorme impact verantwoordelijk kan zijn voor de slapende kern- en tektonische activiteit. De InSight Lander, die is gepland voor 2018, zal naar verwachting enig licht werpen op deze en andere mysteries - met behulp van een seismometer om de modellen van het interieur beter te beperken.
Andere theorieën beweren dat Mars door zijn lagere massa en chemische samenstelling sneller afkoelde dan de aarde. Er wordt daarom aangenomen dat dit afkoelproces de convectie in de buitenste kern van de planeet heeft gestopt, waardoor het magnetische veld ervan is verdwenen.
Mars heeft ook waarneembare geulen en kanalen op het oppervlak en veel wetenschappers geloven dat er vroeger vloeibaar water doorheen stroomde. Door ze te vergelijken met vergelijkbare kenmerken op aarde, wordt aangenomen dat deze ten minste gedeeltelijk zijn gevormd door watererosie. Sommige van deze kanalen zijn vrij groot en bereiken een lengte van 2000 kilometer en een breedte van 100 kilometer.
Ja, Mars lijkt in veel opzichten op de aarde. Het is een rotsachtige planeet, heeft een korst, mantel en kern en is samengesteld uit ongeveer dezelfde elementen. Terwijl onze verkenning van de Rode Planeet doorgaat, leren we steeds meer over de geschiedenis en evolutie ervan. Op een dag zullen we ons misschien op die rots vestigen en vertrouwen op de overeenkomsten om een 'back-uplocatie' voor de mensheid te creëren.
We hebben veel interessante artikelen over het onderwerp Mars hier bij Space Magazine. Hier is hoe lang duurt het om naar Mars te gaan? Hoe ver is Mars van de aarde? Hoe sterk is de zwaartekracht op Mars? Hoe is het weer op Mars ?, De baan van Mars. Hoe lang is een jaar op Mars? Hoe koloniseren we Mars? En hoe vormen we Mars?
Ask a Scientist beantwoordde de vraag over de samenstelling van Mars, en hier is wat algemene informatie over Mars van Negen Planeten.
Als je tot slot meer wilt weten over Mars in het algemeen, hebben we verschillende podcastafleveringen gedaan over de Rode Planeet bij Astronomy Cast. Aflevering 52: Mars en Aflevering 91: The Search for Water on Mars.
Bron:
- NASA: Exploratie van het zonnestelsel - Mars
- Wikipedia - Mars
- NASA - Wat is Mars?
- Space Facts - Mars Facts
