Marswater stroomde kort maar hevig
Zandbakgeklieder verheldert Mars' natte verleden

- Zoom
- Foto van de kraterwanddoorbraak, nadat al het water de krater is ingestroomd en verdampt (foto UU)
Ja, er stroomde water op Mars, maar niet langer dan enkele tientallen jaren. Dat is te zien aan de sporen van een waterstroom die door een kraterwand is gebroken, nagebootst in een zandbak door onderzoekers van de Universiteit Utrecht.
Ieder kind dat wel eens aan het strand een slotgracht heeft laten vollopen met zeewater, moet zich iets kunnen voorstellen bij het werk aan de faculteit Geowetenschappen in Utrecht. In een enorme zandbak, de Eurotank, simuleren onderzoekers daar het stromen van water door zand. Het komt misschien een beetje kinderachtig over op de buitenwereld, maar is wel een stuk praktischer dan experimenteren met echte rivieren, of expedities op touw zetten naar Mars.
Deze week publiceren Erin Kraal, Maurits van Dijk, George Postma en Maarten Kleinhans in Nature een artikel over een gesimuleerde waterstroom op Mars, die door de steile wand van een krater heenbreekt, de krater opvult, en vervolgens opdroogt.
Op foto's die satellieten boven Mars maakten, zijn tientallen patronen te zien die lijken op sporen van zulke gebeurtenissen. "Dat er water op Mars was, daaraan is inmiddels geen twijfel", zegt George Postma aan de telefoon, "maar de vraag is of er lange natte periodes waren, zoals op aarde, of alleen korte periodes met stromend water." In het eerste scenario moet Mars vroeger veel aarde-achtiger geweest zijn dan de gure woestijn waar de rode planeet nu op lijkt, met goede omstandigheden voor leven 'as we know it'. Maar als het water maar kort stroomde, ziet het er slechter uit voor de Marsmannetjes.
Helaas. "Het heeft kort geduurd", concludeert Postma uit het experiment. Een krater van 1,5 meter liep in een halfuurtje vol met water. Bij het doorbreken van de damwand werd puin en zand meegevoerd, en vormde zich kegelvormige waaier onder het gat in de kraterwand. Daarna stroomde het water in een dunne laag over deze waaier. De krater vulde zich langzaam, en werd een kratermeer. Op de 'kustlijn', de plaatsen waar het ondiepe naar beneden stromende water de spiegel van het meer raakt, groeiden zandige terrassen ofwel ''lobben'. Door het wisselen van het waterniveau in het meer geeft dat verschillende 'traptreden', die zowel in de zandbak als op de Marsfoto's te zien zijn.
Het nadien nog zichtbaar blijven van deze terrassen duidt op een korte stroomduur, stellen de onderzoekers. Een lang stabiel stromende rivier zou een gladde delta van naar beneden gezakt zand gevormd hebben, die de terrassen afgedekt zou hebben.
"Bovendien is de kratervloer waarschijnlijk zeer poreus, dus dat kratermeer heeft daar niet duizenden jaren gestaan", zegt Postma. Als het water zakte terwijl het water nog steeds stroomde, verwacht je een ingesneden geul in de gevormde waaier, "maar dat zien we op Mars helemaal niet." Dus moet de waterstroom al snel weer opgehouden zijn, concluderen de onderzoekers. "Enkele tientallen jaren", schatten ze uit de opschaling van de experimentele resultaten uit de zandbak naar de afmetingen van van de Mars-krater.
Een tweede vraag is waar het water überhaupt vandaan kwam. Regende het neer uit de hemel, of kwam het vrij uit de ondergrondse ijsvoorraden die ook nu nog op Mars te vinden zijn. Postma en collega's vermoeden dat laatste, "misschien smolt het bij vulkanische uitbarstingen", zegt hij, "maar daarin zijn wij geen echte experts."
Over vulkanisme van Mars, maar ook over de korrelgrootte en samenstelling van het Mars-zand of puin, is nog heel veel onbekend. Dus naast geklieder in nep-Marslandschappen in de zandbak, zou delta-onderzoeker Postma ook een tripje naar de echte Rode planeet niet afslaan, mocht het daar ooit van komen, geeft hij desgevraagd toe. "Wij willen wel mee."
Bruno van Wayenburg
Erin Kraal, Maurits van Dijk, George Postma, Maarten Kleinhans, 'Martian stepped-delta formation by rapid water release', Nature, 21 februari 2008