Vriespunt verlagende stoffen hielden water op Mars vloeibaar

Mars is momenteel een koude en droge planeet. De temperatuur aan het oppervlak is zo laag dat water direct zou bevriezen. Toch lijken vele oppervlaktestructuren te suggereren dat er vroeger op Mars water heeft gestroomd en dat de rode planeet misschien ook poelen en ondiepe zeeën heeft gekend. Maar dat valt weer niet te rijmen met de aanwijzingen dat de temperatuur op Mars ook vroeger nooit zo hoog kan zijn geweest dat er vloeibaar water kon stromen. Alberto Fairén en zijn collega’s suggereren daarom een andere oplossing: vriespuntsverlaging (Nature, 21 mei 2009).

Mars heeft momenteel een dunne atmosfeer die grotendeels uit kooldioxide bestaat. Deze atmosfeer was in de begintijd van Mars, toen de planeet nog vulkanisch actief was, dichter dan nu. Als gevolg van de broeikaswerking van kooldioxide was het toen op Mars ook warmer. Maar zelfs bij een veel dichtere kooldioxideatmosfeer, zelfs met een druk van vijf maal die van de aardatmosfeer, had de temperatuur nóg niet boven het vriespunt van water kunnen komen. En ook met de andere gassen die toen in de atmosfeer werden geblazen zou dat volgens Marsonderzoekers niet lukken.

Fairén en zijn collega’s denken daarom dat het water op de jonge planeet Mars vloeibaar bleef doordat er stoffen in waren opgelost die vrijkwamen bij de verwering van basaltgesteenten. Deze stoffen zouden tot een zo sterke daling van het vriespunt hebben geleid dat water ook bij temperaturen tot ver onder dit punt vloeibaar kon blijven.

De modelberekeningen van de astronomen laten zien dat dit vooral werkt bij water dat rijk is aan silicium, ijzer, zwavel, magnesium, calcium, chloor, natrium en kalium – en wel in concentraties zoals die gemeten zijn in de bodemmonsters op de plaatsen van de Marslanders.

Deze modelberekeningen gelden alleen voor de vroegste geschiedenis van Mars, toen de rode planeet een atmosfeer had die misschien wel twee maal zo dicht was als de aardatmosfeer. Deze zou door broeikaswerking een oppervlaktetemperatuur rond 30 graden onder nul hebben veroorzaakt, warm genoeg om in combinatie met vriespuntsverlaging stromend water mogelijk te maken. Later raakte Mars door zware meteorietinslagen echter een deel van zijn atmosfeer kwijt en was de vriespuntsverlaging alléén niet meer toereikend om het water vloeibaar te houden. Het verdween in de vorm van ijs.

George Beekman

    • George Beekman