Ooit was er een grote en diepe oceaan op Mars

Uit analyse van waterdamp op Mars kan worden afgeleid dat er op de planeet ooit veel meer water moet zijn geweest

Tekening van de jonge planeet Mars, vier miljard jaar geleden, met een grote oceaan in het noorden. Tekening: ESO / M. Kornmesser

Opnieuw is er een aanwijzing gevonden dat de planeet Mars ooit veel natter was dan nu. Metingen met onder meer de Europese Very Large Telescope, in het noorden van Chili, laten zien dat de waterdamp die van de noordelijke poolkap van Mars afkomt, veel meer deuterium bevat dan het water in de oceanen op aarde. Daaruit kan worden afgeleid dat het overgrote deel van het oorspronkelijke water de ruimte in is verdwenen.

Uit de hoeveelheid deuterium kan worden afgeleid dat er vier miljard jaar geleden een grote oceaan moet hebben bestaan. Gebaseerd op de huidige topografie van Mars kan toen ongeveer de helft van het laaggelegen noordelijk halfrond van de planeet onder water hebben gestaan. En deze oceaan zou plaatselijk meer dan 1,6 kilometer diep zijn geweest.

De meest voorkomende vorm van water, H2O, is een verbinding van twee waterstofatomen en één zuurstofatoom. Er bestaat echter ook een andere vorm, waarbij de plek van een van de waterstofatomen wordt ingenomen door een deuteriumatoom (‘zware waterstof’). Die vorm, HDO, heet half-zwaar water.

Omdat HDO-moleculen zwaarder zijn dan normale watermoleculen, ontsnappen ze na verdamping minder gemakkelijk de ruimte in. Dus hoe meer water een planeet in de loop van zijn bestaan verliest, des te groter wordt het aandeel half-zwaar water.

Bij het nieuwe onderzoek zijn, verspreid over zes jaar, metingen gedaan van de chemische signatuur van de waterdamp in de Marsatmosfeer. Daarbij is ook de geografische verdeling van de beide soorten water in kaart gebracht.

De onderzoekers hebben vooral gekeken naar de poolgebieden van Mars, omdat daar het meeste water is opgeslagen. Aards oceaanwater bevat ongeveer 1 HDO-molecuul op elke 3200 normale watermoleculen. In de poolkappen van Mars blijkt dat aandeel minstens acht keer zo groot te zijn.

Ervan uitgaande dat het oorspronkelijke Marswater niet veel meer HDO bevatte dan ons oceaanwater, moet Mars dus ongeveer zeven keer zoveel water hebben gehad als nu, oftewel 20 miljoen kubieke kilometer. Zoveel water raakt een planeet niet zo maar eventjes kwijtraakt. Mars moet dan Mars dan ook geruime tijd warmer en natter zijn geweest dan nu.