Zandbak laat zien dat delta’s op Mars snel ontstonden

Rivierdelta’s op Mars zijn gevormd in luttele decennia. En niet, zoals ook gesuggereerd is, in de loop van duizenden of zelfs miljoenen jaren. Dat concluderen aardwetenschappers van de Universiteit Utrecht, die de delta’s op Mars nabootsten in een ‘zandbak’ van zes bij dertien meter (Nature, 21 februari).

Op de rode planeet liggen, verspreid over het zuidelijk halfrond, enkele tientallen rivierdelta’s. Inzicht in hun ontstaanswijze is van belang, omdat zo duidelijker wordt hoe lang er vloeibaar water over Mars stroomde. En dát is weer interessant omdat de aanwezigheid van water een voorwaarde is voor het ontstaan van leven – in elk geval van levensvormen zoals we die op aarde kennen.

De delta’s zijn ontstaan in inslagkraters die ongeveer vier miljard jaar geleden volliepen met water dat door rivieren werd aangevoerd. Het rivierwater sleepte ook zand, grind en keien mee, die in de kraters werden afgezet. Wat overbleef waren structuren met brede lobben die trapsgewijs over elkaar heen liggen en waaronder waaiervormige uitlopers uitpiepen.

Over hun ontstaanswijze waren de meningen verdeeld. Een van de ideeën was bijvoorbeeld dat een wisselend waterpeil en trage afzetting van zand en grind voor de getrapte structuur gezorgd zou hebben. Maar volgens het Utrechtse team zit achter die structuur een relatief kortstondig proces waarin het kratermeer volliep tot de watertoevoer stagneerde en het water weer verdween. Het eerste water dat door de doorgebroken kraterwand binnenstroomde, legde op de bodem van de krater een waaier van zand en grind neer. Terwijl het water waste, werden daarbovenop lobben van zand en grind neergelegd – trapsgewijs: mee met het uitdijende wateroppervlak.

De doorslag voor deze conclusie gaven praktijkproeven in de in Utrecht ontworpen zandbak. Door daarin de vorm van de ‘lobbentrap’ zo precies mogelijk na te bootsen, kon het team ook afleiden hoe snel het kratermeer volliep met water – én wanneer het water weer ophield met stromen en de structuur dus ‘af’ was. In de bak duurde dat ongeveer 24 minuten. Met computermodellen kon dat vertaald worden naar tientallen jaren op Mars. Vermoedelijk is het water dus opgeweld uit een ondergronds reservoir.

Erin Kraal en collega’ s Maurits van Dijk, George Postma en Maarten Kleinhans geven ook een minimumtermijn voor het ontstaan van de structuren. De rivier moet, simpel gezegd, genoeg tijd hebben om de benodigde hoeveelheid zand, keien en grind los te schuren en mee te slepen. Dat kost afhankelijk van de grootte van de delta één tot tien jaar, rekenen zij voor. Zelfs als we er een factor tien naast zitten, zegt Kleinhans, in een toelichting, dan komen we nu op een veel kortere tijdspanne uit dan de duizenden of miljoenen jaren die met uiteenlopende theorieën voorspeld waren. Margriet van der Heijden