Enorme hoeveelheid water ontdekt onder de noordpool van Mars

De noordelijke poolkap van Mars
De noordelijke poolkap van Mars. Credit: SA/DLR/FU Berlin; NASA MGS MOLA Science Team

Met behulp van radar die de bodem kan doordringen hebben astronomen een enorme hoeveelheid bevroren water gevonden onder de noordelijke poolkap van Mars. Het ijs bevindt zich tussen verschillende lagen zand. Het reservoir bevat zoveel water dat, als het zou smelten en naar het oppervlak zou komen, de hele planeet zou kunnen bevloeien.

Het enorme reservoir werd in een afzettingsgebied gevonden dat bestaat uit verschillende lagen waterijs tussen lagen zand. Dit afzettingsgebied zou zich over een periode van honderden miljoenen jaren hebben gevormd. Het reservoir bevindt zich ongeveer 2 kilometer onder de noordelijke poolkap van Mars. Voorheen dacht men dat dit gebied voornamelijk uit zandduinen bestaat en dat er qua volume minder dan 50 procent waterijs aanwezig zou zijn. Deze schattingen waren gebaseerd op zichtbare kenmerken die grote hoeveelheden donker zand lieten zien dat is vermengd met kleine hoeveelheden water.

Radarwaarnemingen vanuit een baan om Mars suggereren nu dat het ondergrondse reservoir veel meer waterijs dan zand bevat. Het is daarmee vermoedelijk het op twee na grootste waterreservoir op de planeet. Alleen de twee poolkappen bevatten meer water. Het artikel waarin de astronomen hun resultaten bespreken is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Geophysical Research Letters.

De nieuwe waarnemingen werden met behulp van de Shallow Radar (SHARAD) uitgevoerd. Dit instrument bevindt zich aan boord van de Mars Reconnaissance Orbiter. SHARAD zendt radarsignalen uit die door de bodem dringen waardoor men de interne structuur en samenstelling van de ondergrond kan bepalen.

De waarnemingen toonden horizontale lagen aan die rijk zijn aan waterijs en die zijn omgeven door lagen zand. De verdeling van het waterijs variërende tussen de 61 en 88 volumeprocent en dat betekent dat het ondergrondse reservoir voornamelijk met waterijs is gevuld. Als dit waterijs allemaal naar de oppervlakte zou komen dat zou de gehele planeet ongeveer 1,5 meter onder water kunnen worden gezet. Het gaat dus om heel veel water.

IJs- en zandlagen op Mars
Deze compositieafbeelding toont de alternerende lagen ijs en zand in een gebied waar ze aan het oppervlak van Mars zichtbaar zijn. Het waterijs heeft een lichte kleur en het zand heeft een donkere kleur. Credit: NASA/JPL/University of Arizona

De gegevens van SHARAD tonen ook aan dat de hoeveelheid water richting de noordpool toeneemt. In een gebied vonden de onderzoekers twee zandplaten ter grootte van 40 kilometer die zich bovenop een laag waterijs bevinden die 50 tot 100 meter dik is.

Deze begraven structuren zijn overblijfselen van voormalige poolkappen die zijn gekrompen en in warmere periodes zijn ondergedekt door lagen zand. Dit ondergrondse reservoir vertelt dus ook meer over het klimaat op Mars in het verleden. Je kan de lagen ijs vergelijken met de jaarringen van een boom. Ze laten de groei en de krimp van de oude poolkappen door de jaren heen zien. Net zoals de Aarde heeft Mars vermoedelijk verschillende ijstijden gekend. Tijdens warmere periodes werd het ijs door zand afgedekt waardoor het beschermd werd tegen straling van de Zon. Ook zorgde het zand ervoor dat het ijs niet kon verdampen naar de atmosfeer.

Eerdere studies suggereerden dat de oude poolkappen van Mars verloren waren gegaan maar de gegevens van SHARAD suggereren anders.

De resultaten zijn belangrijk omdat ze een grote bijdrage leveren aan de klimaatstudies van de noordelijke poolkap. Tientallen miljoenen jaren heeft de wind gezorgd door grote zandafzettingen die herhaaldelijk werden begraven samen met verschillende lagen waterijs. Ook op Aarde heeft zich een dergelijk proces afgespeeld maar dtn men op Mars een dergelijk groot voorbeeld aan zou treffen was voor veel planeetonderzoekers een volslagen verrassing.

Deze nieuwe bevindingen kunnen mogelijk ook een bijdrage leveren aan de kennis over de verdeling van het water op lagere breedtegraden. Eerdere SHARAD-data hebben al enorme gletsjers opgeleverd waarvan er eentje drie keer zo groot is als de stad Parijs. Deze gletsjers bestaan bijna volledig uit waterijs maar ze worden door andere oppervlaktematerialen bedekt.

Het is verrassend dat de hoeveelheid water dat zich in dit ondergrondse reservoir bevindt ongeveer gelijk is aan al het water dat zich in de gletsjers en in ondergrondse lagen op lagere breedtegraden bevindt. Bovendien heeft dit waterijs allemaal ongeveer dezelfde leeftijd.

Zoals we nu leren bevat Mars enorme hoeveelheden water en dat is een belangrijk gegeven mocht de mensheid ooit de planeet gaan koloniseren.

De lagen ijs zijn vermoedelijk heel erg zuiver met slechts een paar procent verontreinigingen. Helaas ligt dit reservoir diep onder de 2 kilometer dikke poolkap en is het daardoor heel lastig te bereiken. Het zou veel gemakkelijker zijn om water van de poolkappen te gebruiken en dit te zuiveren of te gebruiken als brandstof voor raketten. Men zou er het stof en zand uit moeten filteren en vermoedelijk ook enkele zouten.

De onderzoekers werken verder aan het bestuderen van dit reservoir. Mogelijk kan men uiteindelijk de gehele ontstaansgeschiedenis van het reservoir in kaart brengen. Als dit lukt dan leidt dit tot waardevolle inzichten over de verdeling van het water op Mars in het verre verleden. Men kan dan mogelijk ook iets zeggen over de hoeveelheid water in de buurt van de evenaar dat mogelijk leven heeft ondersteund.

 

 

Eerste publicatie: 24 mei 2019




%d bloggers liken dit: