Dit is een artikel uit het NRC-archief
Bekijk hele krant

NRC Handelsblad

Economie

Oude Mars-evenaar getraceerd via grote inslagstructuren

De rotatieas van Mars heeft sinds het ontstaan van de planeet niet één vaste richting in het inwendige gehad. De noord- en zuidpool – en dus ook de evenaar – van Mars moeten zich in de loop van miljarden jaren ten opzichte van het oppervlak hebben verplaatst. De Canadese astronoom Jafar Arkani-Hamed meent nu te hebben ontdekt waar de Mars-evenaar kort na het ontstaan van de planeet moet hebben gelegen. Hij heeft dit heeft afgeleid uit de locatie van zeer grote inslagstructuren die door een uiteengevallen planetoïde zouden zijn ontstaan. (Journal of Geophysical Research, 23 april)

Kantelingen van de rotatieas van een planeet zijn het gevolg van veranderingen in de verdeling van massa. Op Mars heeft de rotatieas als gevolg van de veranderlijke poolkappen in de afgelopen honderd miljoen jaar veranderingen van 10 tot 20° ondergaan. Een veel grotere verandering zou echter miljarden jaren geleden hebben plaatsgevonden, toen de mantel van Mars nog betrekkelijk heet en minder viskeus (taai) was. Tijdens het ontstaan van het Tharsis-gebied, een acht kilometer hoge welving die een zesde deel van het Marsoppervlak bestrijkt, heeft zich zo'n honderd miljoen kubieke kilometer magma verplaatst. De rotatieas van Mars zou ter compensatie hiervan over een hoek van 70° zijn gekanteld.

Arkani-Hamed bestudeerde vijf zeer grote inslagstructuren op Mars – Argyre, Hellas, Isidis, Thaumasia en Utopia – die nog ouder zijn dat het Tharsis-gebied. Deze structuren lijken willekeurig verspreid over het Marsoppervlak, maar bij nadere beschouwing blijken ze op een grote cirkel te liggen waarvan de pool op 30° zuiderbreedte ligt, ofwel op 60° van de huidige zuidpool van Mars. Anders gezegd: als men de huidige rotatieas van Mars 60° kantelt, zouden deze gebieden vrijwel precies op de evenaar komen te liggen. Arkani-Hamed denkt daarom dat deze inslagstructuren de ligging markeren van een Mars-evenaar die dateert uit de tijd dat de planeet nog maar net was ontstaan.

Volgens de astronoom zouden de vijf inslagbekkens zijn veroorzaakt door een planetoïde-achtig object waarvan de baan slechts een kleine hoek maakte met het vlak van de toenmalige evenaar. Deze planetoïde zou tijdens het naderen van Mars door getijdenkrachten uiteen zijn getrokken, waarna de afzonderlijke fragmenten op verschillende punten op de evenaar zouden zijn ingeslagen. Uit de geschatte snelheid van de fragmenten en de diameter van de inslagstructuren valt de massa van de planetoïde af te leiden: circa 0,2 procent van de massa van Mars.