Bevroren klei in plaats van ondergronds water op Mars?

Zuidpoolgebied van Mars vastgelegd door de Mars Express
Het helder witte gebied op deze opname is de ijskap die de zuidpool van Mars bedekt. Die bestaat uit waterijs en koolstofdioxideijs. De opname is gemaakt in december 2021 door de Europese Mars Express. Credit: ESA/DLR/FU Berlin/Bill Dunford

Nieuw onderzoek schrijft dat de radarreflecties die aan de zuidpool van Mars zijn waargenomen veroorzaakt kunnen zijn door bevroren klei.

Decennialang vermoedden wetenschappers dat, net als hier op Aarde, er water verborgen ligt onder de poolkappen van Mars. In 2018 ontdekten onderzoekers met behulp van het MARSIS-instrument van de Europese ruimtesonde Mars Express bewijs voor een meer dat verborgen ligt onder de zuidelijke poolkap van Mars en in 2020 vonden ze daar tekenen van superzoute meren. Als deze meren overblijfselen zijn van water dat ooit aan het oppervlak was dan hebben deze meren misschien ooit leven bevat en zou er nog steeds leven kunnen zijn. Aldus de onderzoekers destijds.

Gezien wat er momenteel bekend is over Mars is er een onwaarschijnlijke hoeveelheid energie en zout nodig om op deze plek op Mars water te vormen en te behouden. Dat schrijven althans de wetenschappers van dit nieuwe onderzoek.

Ze stellen dat kleimineralen waarvan bekend is dat ze in aan de zuidpool van Mars voorkomen de radarreflecties kunnen verklaren zonder dat daar water aan te pas komt.

Onder Mars-wetenschappers was er altijd al wat scepsis over de interpretatie van het meer maar niemand had een echt aannemelijk alternatief en dus is het spannend om aan te kunnen tonen dat iets anders de radarwaarnemingen kan verklaren en om aan te tonen dat het materiaal aanwezig is waar het zou moeten zijn, aldus de onderzoekers.

De onderzoekers concentreerden zich op mineralen die bekend staan als smectieten. Het is een soort klei waarvan de chemische samenstelling dichterbij vulkanisch gesteente ligt dan bij andere soorten klei. Smectieten ontstaan wanneer geërodeerde vulkanische rotsen milde chemische veranderingen ondergaan na interactie met water. Deze kleisoorten kunnen grote hoeveelheden water vasthouden.

Smectieten komen buitengewoon veel voor op Mars en dan vooral in de zuidelijke hooglanden. Op Aarde worden ze vaak gevonden in de buurt van vulkanen in Alaska of Midden-Amerika maar ze zijn op elk continent te vinden.

In het laboratorium werden smectieten tot -43 °C afgekoeld, vergelijkbaar met de koude die je op Mars zou aantreffen. De onderzoekers ontdekten dat met water beladen smectieten het soort heldere radarreflecties kunnen genereren dat wordt gedetecteerd door MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding), zelfs wanneer ze worden gemengd met andere materialen.

Toen de onderzoekers eerdere zichtbare en nabij infrarode gegevens analyseerden die waren verzameld vanaf de zuidpool van Mars vonden ze daar ook bewijs voor smectieten. Ze suggereerden dat smectieten zich tijdens de warme periodes toen het gebied nog bedekt was met water vormden op de zuidpool van Mars. Deze met water beladen klei werd later begraven onder waterijs.

Radarreflecties aan de zuidpool van Mars
De gekleurde punten vertegenwoordigen plekken waar door de Mars Express heldere radarreflecties zijn waargenomen. Die reflecties werden voorheen geïnterpreteerd als ondergronds vloeibaar water maar hun voorkomen en nabijheid tot het koude oppervlak doet vermoeden dat het om wat anders gaat. Credit: ESA/NASA/JPL-Caltech.

Terugkijkend in de tijd, toen Mars veel natter was, ondersteunt dit het bewijs dat vloeibaar water aanwezig was over een groter gebied dan verwacht en omdat deze klei zich op en onder de zuidelijke poolkap bevindt moet het daar lang geleden warm genoeg zijn geweest voor vloeistoffen.

Al met al suggereren de onderzoekers dat smectieten een meer haalbare verklaring zijn voor de heldere radarreflecties die daar worden gezien in plaats van superzoute meren.

Wetenschap is altijd in beweging en wetenschappers zoeken altijd naar de waarheid. Aantonen dat een ander materiaal naast vloeibaar water de radarwaarnemingen kan verklaren betekent niet dat het verkeerds was om de eerste resultaten in 2018 te publiceren. Dat bracht veel mensen op ideeën voor nieuwe experimenten, modellering en observaties. Die ideeën worden vertaald naar andere onderzoeken van Mars.

De onderzoekers willen in de toekomst hun metingen graag herhalen onder koudere temperaturen en met meer verschillende kleisoorten. Er zijn andere soorten klei gevonden op Mars waarvan ze vermoeden dat deze ook kunnen zorgen voor reflecties.

Hun onderzoek werd op 29 juli gepubliceerd in het tijdschrift Geophysical Review Letters.

Artikel: A Solid Interpretation of Bright Radar Reflectors Under the Mars South Polar Ice, I. B. Smith, D. E. Lalich, C. Rezza, B. H. N. Horgan, J. L. Whitten, S. Nerozzi, J. W. Holt

 

 

Eerste publicatie: 31 juli 2021
Bron: diverse persberichten