Ruimtevaart

Mars: sporen van water in een rode woestijn

Mars is rood doordat zijn stof rijk is aan ijzeroxiden. Reusachtige vulkanen, diepe ravijnen en opgedroogde rivierbeddingen maken de planeet belangrijk voor onderzoek naar vroeger water en mogelijke toekomstige bemande landingen.

Doorsnede op basis van seismische gegevens van InSight, met korst, mantel en vloeibare metaalkern.
Doorsnede op basis van seismische gegevens van InSight, met korst, mantel en vloeibare metaalkern.
Beeldvermelding: NASA/JPL-Caltech · Public domain · Bron van de afbeelding bekijken ↗

Kerngegevens

Diameter
6.779 km
Gemiddelde afstand tot de zon
Ongeveer 228 miljoen km, 1,52 AE
Omlooptijd
687 aarddagen

Overdag heeft de hemel op Mars een romig oranje kleur en lijkt de zon ongeveer twee derde zo groot als vanaf de aarde. De vierde planeet heeft een diameter van circa 6.779 km, een jaar van 687 aardse dagen en een vertrouwd aandoende dag van 24,6 uur.

Een roestige planeet

De rotsen en het stof bevatten veel ijzeroxiden. Reacties tussen ijzer, water en zuurstof lieten een roodachtige laag achter die door stofstormen tot hoog in de hemel wordt verspreid.

De luchtdruk is minder dan 1% van die op aarde en de atmosfeer bestaat voor ongeveer 95% uit koolstofdioxide. Ze houdt weinig warmte vast: gemiddeld is het circa −60 °C, terwijl winternachten aan de polen bijna −120 °C kunnen bereiken.

Olympus Mons en Valles Marineris

Olympus Mons rijst ongeveer 21,9 km boven de omliggende vlakten uit, meer dan tweemaal de hoogte van de Mount Everest, en is circa 600 km breed. Omdat Mars geen verschuivende platen heeft, konden herhaalde uitbarstingen boven een langdurige hotspot één enorme schildvulkaan opbouwen.

Vikingmozaïek van Olympus Mons, met de caldera’s op de top en de steile rand rondom
Vikingmozaïek van Olympus Mons, met de caldera’s op de top en de steile rand rondom
Beeldvermelding: NASA/JPL/USGS · Public domain · Bron van de afbeelding bekijken ↗

Valles Marineris strekt zich over meer dan 4.000 km uit en is plaatselijk ongeveer 7 km diep. Rek in de korst, samenhangend met de opheffing van het Tharsisgebied, opende de kloof; erosie maakte de ravijnen vervolgens breder.

Poolkappen en sporen van water

In de winter bedekt droogijs de polen; in de zomer komt blijvend waterijs bloot te liggen. Droge valleien, meerafzettingen en rivierdelta’s bewaren sporen van stromend water uit het verleden.

De oude delta in de Jezerokrater, met kleuren die klei en andere door water gevormde mineralen aangeven
De oude delta in de Jezerokrater, met kleuren die klei en andere door water gevormde mineralen aangeven
Beeldvermelding: NASA/JPL/JHUAPL/MSSS/Brown University · Public domain · Bron van de afbeelding bekijken ↗

De bewaard gebleven delta in Jezero toont dat er ongeveer 3,5 miljard jaar geleden, onder nattere omstandigheden, rivieren over Mars stroomden.

Binnen in Mars

Metingen van marsbevingen door InSight onthullen een gelaagde planeet: een circa 24–72 km dikke korst, een mantel en een grotendeels vloeibare kern van ijzer, nikkel en zwavel waarvan de straal aanvankelijk op ongeveer 1.830 km werd geschat.

Schema op basis van seismische gegevens van InSight, met korst, mantel en vloeibare metaalkern
Schema op basis van seismische gegevens van InSight, met korst, mantel en vloeibare metaalkern
Beeldvermelding: NASA/JPL-Caltech · Public domain · Bron van de afbeelding bekijken ↗

Mars had ooit een wereldwijd magnetisch veld. Toen dat ongeveer vier miljard jaar geleden verdween, kreeg de zonnewind meer vat op de atmosfeer. Dat droeg bij aan het ontstaan van de huidige koude woestijn.

Van Viking tot Zhurong

Viking 1 landde op 20 juli 1976 met succes. Curiosity bereikte de Galekrater in 2012 met een sky crane en vond aanwijzingen voor een vroeger zoetwatermeer waarin micro-organismen hadden kunnen leven.

Zhurong en het landingsplatform van Tianwen-1 op Utopia Planitia, gefotografeerd door een uitgezette camera
Zhurong en het landingsplatform van Tianwen-1 op Utopia Planitia, gefotografeerd door een uitgezette camera
Beeldvermelding: CNSA · CC BY 4.0 · Bron van de afbeelding bekijken ↗

Perseverance landde in februari 2021 in Jezero, verzamelde monsters en zette Ingenuity in, de eerste helikopter op een andere wereld. Op 15 mei 2021 landde Zhurong samen met Tianwen-1. China werd daarmee het tweede land dat met succes een rover op Mars liet werken.

Kunnen mensen er zonder bescherming leven?

Nee. De ijle koolstofdioxide-atmosfeer maakt drukpakken en levensondersteuning noodzakelijk. Kou, straling, stof en lage zwaartekracht bemoeilijken een lang verblijf.

Woonruimten zouden op afgesloten laboratoria lijken, met hergebruik van lucht en water en bescherming tegen straling door dikke wanden, bodemmateriaal of ondergrondse bouw. Planten kweken vergt gecontroleerde toevoer van water en voedingsstoffen, een geschikte temperatuur en verwijdering van mogelijk schadelijke perchloraten.

Wanneer gaan er mensen heen?

Verscheidene organisaties onderzoeken bemande missies, maar er bestaat geen vaststaande landingsdatum. Straling tijdens de reis, langdurige gewichtloosheid, het landen van zware systemen en een veilige terugkeer moeten allemaal nog worden beproefd. De eerste voetstappen hangen af van technische vooruitgang, niet alleen van een planning.

Bronnen