Het was al bekend dat er water op Mars moet zijn geweest, maar nu zijn er voor het eerst sporen gevonden van rivieren die gedurende lange tijd gestroomd moeten hebben. "Rivieren die voortdurend hun geulen verlegden en waardoor er zandbanken ontstonden, vergelijkbaar met de Rijn of de rivieren die je ziet in Noord-Italië." Met behulp van hoge-resolutie satellietbeelden van het Marsoppervlak ontdekte een internationaal team van wetenschappers gesteentelagen die gevormd zijn door een uitgebreid rivierenstelsel. De lagen zijn aangetroffen bij Izola Mensa in de noordwestelijke rand van het Hellas-bekken. Hun onderzoek verscheen onlangs in het prestigieuze tijdschrift Nature Communications.
Een 200 meter hoge rotswand (twee keer zo hoog als de Domtoren in Utrecht of de krijtrotsen van Dover) vertelt het verhaal van een oud waterrijk landschap. Dit zijn afzettingsgesteenten, 3,7 miljard jaar oud, en ze werden gevormd door rivieren die waarschijnlijk actief waren gedurende meer dan 100.000 jaar van de geschiedenis van de rode planeet. In de afgelopen decennia zijn we, dankzij een armada van ruimtesondes, Marsverkenners en landingsmodules, al veel te weten gekomen over het verre verleden van Mars. Zo weten we nu dat het oppervlak van de planeet ooit werd doorkruist door aanzienlijke hoeveelheden stromend water. Nu hebben dr. Francesco Salese en dr. William McMahon met een internationaal team van wetenschappers uit Italië, het Verenigd Koninkrijk, Frankrijk en Nederland het Hellas-bekken (Izola mensa) onderzocht met hoge-resolutie satellietbeelden (25 cm/pixel) om de nieuw ontdekte gesteenten te bestuderen. Hun studie werpt nieuw licht op de hoeveelheden water die ooit door deze oude landschappen gestroomd moeten hebben.
Enkele meters diep
Francesco Salese - geoloog aan de Universiteit Utrecht en de International Research School of Planetary Sciences (Italië) - vertelt: "Akkoord, het is niet zoals het lezen van een krant, maar door de extreem hoge resolutie van de beelden konden we de rotsen 'lezen' alsof je heel dicht bij de klif staat. Helaas kunnen we ze niet beklimmen om naar de fijnere details te kijken, maar de opvallende gelijkenissen met afzettingsgesteenten op aarde laten weinig aan de verbeelding over". De pakketten met schuine gesteentelagen getuigen van oude, metersdiepe rivieren. Van het onderzochte gebied hebben de onderzoekers 3D-animaties gemaakt: één in vogelvlucht en een detailstudie.
Groot meer
De Hellas-inslagkrater, gelegen op het zuidelijk halfrond van Mars, kan zich al jaren verheugen in de belangstelling van planeetwetenschappers. Het is een van de grootste inslagkraters in het zonnestelsel, met een hoogteverschil van de kraterrand tot de bodem van meer dan 9.000 m. Aan het oppervlak is te zien dat hier ooit een netwerk lag van oude rivieren, delta's en uitstroomkanalen. Mineralenonderzoek wijst bovendien in de richting van een reusachtig, maar nu verdwenen meer.
Oude rotsen
William McMahon - geoloog aan de Universiteit van Utrecht – legt uit: "Hier op aarde gebruiken we de stratigrafie, de volgorde en positie van de verschillende lagen van gesteenten gevormd door rivieren, al generaties lang om te kijken naar de omstandigheden op onze planeet, miljoenen of zelfs miljarden jaren geleden. Nu hebben we de technologie om deze methodologie ook toe te passen op een andere aardse planeet, Mars, waarvan de ouderdom van de lagen nog veel verder teruggaan dan bij ons."
Geluk
Het 200 meter dikke pakket van lagen weerspiegelt slechts een fractie van de totale tijd dat het rivierwater in deze regio stroomde. Net als op Aarde is het merendeel van de lagen door de rivier zelf weer afgesleten, bewaard gebleven in stukken bodem die nog niet ontdekt zijn, of verstopt onder ander materiaal en dus onbereikbaar voor onderzoek. Het is ook niet bekend hoe lang de rivieren zijn geweest. Toch konden Salese, McMahon en hun collega’s zien hoe de verschillende rivierafzettingen op elkaar volgden en van elkaar verschilden, waarbij ze ook konden reconstrueren hoe dit afzettingen gevormd werden. De onderzoekers hadden trouwens geluk: de rotswand was net schuin genoeg en de satelliet was in staat om deze vanaf precies de juiste positie te fotograferen.
Aanhoudende rivierafzettingen
Het bewijs wijst op langdurig stromend water, wat goed past bij een hydrologische cyclus met frequente neerslag. Deze conclusie sluit aan bij eerdere argumenten voor de langdurige aanwezigheid van vloeibaar water aan het oppervlak van Mars. "De studie toont aan dat er 3,7 miljard jaar geleden aanhoudende rivierafzettingen op Mars voorkwamen. Voor dit soort langdurig stromende rivieren heb je een omgeving nodig die in staat is om grote hoeveelheden water gedurende lange perioden in stand te houden en die vrijwel zeker een door de neerslag aangedreven hydrologische cyclus nodig heeft. Meer in overeenstemming met langzamere klimaatveranderingen, en minder in overeenstemming met catastrofale uitstroom van plotseling gesmolten grondijs, wat de jongere dalen op Mars vormde. Dit soort bewijs, van een langlevend waterig landschap, is cruciaal in onze zoektocht naar vroeg leven op de planeet", concludeert Salese. "Voor het eerst hebben satellietgegevens ons in staat gesteld om, door middel van gedetailleerde hoge-resolutie analyse, te kijken naar zo’n grote (1500 m bij 200 m) geologische ontsluiting te onderzoeken, en op basis van het bewijsmateriaal uit de afzettingen en gesteentelagen betrouwbare interpretaties te tekenen van het oude landschap van Mars."
Bron: Universiteit Utrecht
