Zon blies Mars-atmosfeer de ruimte in

Update 21u15: foto (hierboven) & video (credit: NASA)

Mars heeft een flinterdunne atmosfeer. De luchtdruk van de rode planeet bedraagt amper 0,8 procent van wat we hier op aarde gewend zijn. Als we ooit op Mars willen gaan wonen, en de planeet leefbaarder willen maken, moet die atmosfeer dikker. Om dat te bewerkstelligen is het natuurlijk geen slecht idee om eerst uit te vissen waar de dikke atmosfeer naartoe is. Wetenschappers zijn het er immers over eens dat Mars vroeger wel degelijk omgeven was door een flinke hoeveelheid gas.

Broeikaseffect

“Geologisch onderzoek suggereert dat Mars ooit veel vloeibaar water had”, aldus onderzoeker Bruce Jakosky in een interview met het vakblad Science. “Dat vloeibaar water kan vandaag amper bestaan omdat de temperatuur van Mars te laag is. Wetenschappers gaan er van uit dat Mars vroeger een erg dikke atmosfeer met veel CO2 had. Een broeikaseffect zou de planeet toen warm hebben gehouden.”

Vandaag blijft er van die atmosfeer niet veel meer over, waardoor vloeibaar water enkel tijdens de zomermaanden in een erg zoute vorm kan bestaan. Waar is die CO2 dan naartoe? Jakosky: “CO2 kan op twee manieren verdwijnen. Ofwel worden de moleculen opgenomen in mineralen in de grond, maar daar zijn helemaal geen aanwijzingen voor. De andere optie is dat het CO2 in de atmosfeer werd weggeblazen.”

Maven

Nasa’s Maven-missie komt nu na een klein jaar onderzoek met antwoorden die de tweede theorie ondersteunen. Mavan staat voor Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission. Sinds September vorig jaar zweeft het ruimtetuig rond de planeet, die de laatste tijd erg in de belangstelling staat.

Maven keek naar de bovenste atmosfeerlaag van Mars, samen met de ionosfeer en de magnetosfeer. Uit metingen bleek dat ionen sneller uit de atmosfeer verdwijnen tijdens zonne-uitbarstingen. “Ionen zijn een groot deel van wat er vandaag uit de atmosfeer verdwijnt, en ze geven een goede indicatie van wat er met die atmosfeer gebeurt”, verduidelijkt Jakosky.

Zonnestorm

Tijdens een grote uitbarsting van de zon op 8 maart van dit jaar kon hij samen met zijn collega’s zien hoe het magnetische veld van Mars uitstulpingen tot wel 5.000 kilometer ver in de ruimte kreeg. Wanneer de uitbarsting Mars bereikte zag Jakosky moleculen de ruimte in schieten langs de uitstulpingen. De zonnewind, die uit geladen deeltjes bestaat, accelereert de eveneens geladen das-ionen die vervolgens ontsnappen.

Massa-ejecties van de corona van de zon vonden in de jonge jaren van ons zonnestelsel veel meer plaats dan nu. De data die de onderzoekers de afgelopen maanden verzamelden, suggereren dat de zonne-uitbarstingen rechtstreeks verantwoordelijk zijn voor het verdwijnen van de atmosfeer. “Vandaag verdwijnt er ongeveer 100 gram per seconde met flinke pieken tijdens uitbarstingen, vroeger was dat naar alle waarschijnlijkheid veel meer.” Doordat de wisselwerking tussen onze zon en de Mars-atmosfeer het CO2 de ruimte in joeg, werd het steeds kouder op Mars. Die klimaatwijziging resulteerde uiteindelijk in het koude rode woestijnlandschap waar Curiosity vandaag over rondrijdt.

En wij?

De aarde is beschermd tegen dergelijke mechanismen dankzij de vloeibare kern die het bipolaire magnetische veld in stand houdt. Ons magnetisch veld is sterk genoeg om ons te beschermen tegen uitbarstingen van de zon. “We denken dat Mars vroeger een gelijkaardig magnetisch veld had, maar dat de kern van de planeet heel vroeg in haar geschiedenis gestold is, zodat de bescherming weg viel.” Op Mars kan de zonnewind aan de bovenste lagen van de atmosfeer, op de aarde blijft de wind op een afstand.