De deuk in Mars

Een gigantische inslag op Mars, die de planeet ontdeed van wat nu zijn noordelijke kap is, is de waarschijnlijke oorzaak van de scheefheid van de rode planeet.

Margriet van der Heijden

Tekening (links)(foto) van de inslag van een groot hemellichaam op Mars. Het was alsof de maan op aarde insloeg. De diepte van het gat in Mars, bereikt na 5 minuten, staat hierboven. Jeff Andrews-Hanna Andrews-Hanna, Jeff

Ongeveer vier miljard jaar geleden, toen Mars nog jong was, moet er op die rode planeet een meteoriet of komeet zijn ingeslagen met een klap die in ons zonnestelsel zijn weerga niet kent. Het object sloeg zo’n deuk, dat Mars sindsdien asymmetrisch is.

Die conclusie valt te trekken uit het onderzoek van drie teams Amerikaanse planeetonderzoekers (Nature, 27 juni). Maar een doorslaggevend bewijs vormt het werk niet, want het gaat om computermodellen. Het is dus nog steeds niet uit te sluiten dat de raadselachtige tweedeling van Mars uit het inwendige van de planeet zelf is voortgekomen, en het gevolg is van convectiestromen in de vloeibare mantel.

De asymmetrie van Mars is te zien. Het zuidelijke deel van Mars is bedekt met bergketens, die zich voor een deel over het noordelijk halfrond uitstrekken, en die gedragen worden door een dikke korst. Maar het noordelijke deel – een derde van het planeetoppervlak – besstaat uit vlaktes, die rusten op een korst die gemiddeld zo’n 25 kilometer dunner is. De tweedeling moet al ongeveer vier miljard jaar hebben bestaan, zo stelden onderzoekers eerder vast door kleinere inslagkraters te tellen.

Niet lang daarna, zo vermoedt men, moet in het grensgebied het Tharsisgebergte zijn ontstaan, het grootste en misschien ook oudste vulkanische gebied van het zonnestelsel. Het onttrekt de grens tussen de gebieden met een dikke en een dunne korst voor een groot deel aan het oog. Daarmee zat de Marsonderzoekers danig in de weg.

Jeffrey Andrews-Hanna van het Massachusetts Institute of Technology in Cambridge pakte het probleem aan en verwijderde – virtueel – de hele keten. Zo legde hij – ook virtueel – een enorme inslagkrater bloot. Het enige probleem: met een lengte van 10.600 kilometer en een breedte van 8.500 meter was die krater niet cirkelvormig zoals meestal bij een inslag, maar had hij een ellipsvorm.

Maar dat kan, zo betoogt het team van Margarita Marinova van het California Institute for Technology in Pasadena in een tweede artikel. Op grond van andere simulaties stellen zij dat een projectiel met een diameter tussen de 1600 en 2700 kilometer, dat komt aanscheren onder een hoek van dertig tot zestig graden inderdaad een ellipsvormige krater kan slaan. Om een idee van zo’n klap te krijgen: de diameter van Mars zelf is met 6.780 kilometer maar enkele keren groter. Het is dus een beetje alsof de maan tegen de aarde aan zou klappen.

smelten

Het derde team, onder leiding van Francis Nimmo van de universiteit van Californië in Santa Cruz, berekende wat een flink projectiel met de korst van Mars zou doen. Het opspattend gesteente zou deels in het zuiden weer neerstorten en daar de bergen nog hoger hebben gemaakt. Diepere lagen van de korst zouden door de schok juist zijn gesmolten, en toen later weer zijn gestold tot de huidige, relatief dunne korst. Het smelten en stollen zou verklaren waarom de samenstelling van de dunne korst iets anders is dan van de basaltachtige dikke korst.

Samen ondersteunen de drie artikelen dus het idee van een inslag vanuit de ruimte, dat 25 jaar geleden al werd geopperd door Don Wilhelms van de Amerikaanse Geological Survey en door Steven Squyres, die daarna het Mars Roverproject leidde. Maar hoe mooi ze ook bij elkaar aansluiten, doorslaggevend bewijs leveren de simulaties niet, zo schrijft planeetonderzoeker Walter Kiefer in een begeleidend commentaar in Nature: “Het verhaal van de tweedeling heeft nog steeds een open einde.”

Kijk naar het filmpje met de simulatie van de inslag op nrc.nl/wetenschap