Marsoppervlak ontgast door UV-straling van de zon

In vele gesteenten op aarde komen carbonaten en sulfaten voor. Zulke mineralen zouden ook moeten voorkomen in de gesteenten aan het oppervlak van Mars. De mineralen zijn ook gevonden in meteorieten waarvan vrijwel zeker is dat ze afkomstig zijn van Mars: ze werden lang geleden weggeslingerd tijdens de inslag van een heel groot object.

Maar tot nu toe is het niet gelukt om vanaf de aarde of vanuit een ruimtesonde de aanwezigheid van carbonaten en sulfaten op Mars aan te tonen. Een groep van Amerikaanse, Duitse en Russische onderzoekers denkt nu te hebben achterhaald hoe dat komt.

Mars heeft een heel ijle atmosfeer, zonder ozonlaag, zodat de ultraviolette straling van de zon vrijwel ongehinderd het oppervlak bereikt. Genoemde onderzoekers hebben nu in het laboratorium de stabiliteit bestudeerd van calciumcarbonaat en magnesiumsulfaat onder invloed van UV-licht. Monsters van deze mineralen werden in een vacuümkamer bij kamertemperatuur blootgesteld aan krachtige UV-straling op golflengten tussen 290 en 580 nanometer (UV-B en UV-A). Tijdens de bestraling werden met spectroscopische technieken de gassen gedetecteerd die uit de gesteenten vrijkwamen.

De onderzoekers vonden dat er uit het calciumcarbonaat eerst alleen kooldioxyde vrijkwam en na langdurige bestraling ook wat koolmonoxyde. Het tempo van vrijkomen was het hoogst tijdens het begin van de bestraling en nam in de loop van enkele uren af tot een waarde die ongeveer twintig maal zo klein was. Dit wijst er op dat in de loop van die tijd aan het oppervlak een laagje van enkele moleculen dik wordt ontleed. Een gelijksoortig verloop werd gemeten bij het vrijkomen van zwaveldioxyde uit magnesiumsulfaat, hoewel de ontleding hier ongeveer tien maal zo langzaam plaatsvond (Nature 379, p. 141).

Deze meetresultaten zouden kunnen verklaren waarom nu in het Marsoppervlak carbonaten lijken te ontbreken: het oppervlak is (of wordt) door de UV-straling van de zon ontgast. Het tempo waarin er door ontgassing kooldioxyde uit de bodem vrijkwam lag daarbij hoger dan er aan gas naar de ruimte ontsnapte.