Het klimaat van Mars aan het begin van zijn geschiedenis is het onderwerp van felle controverses. Was de Rode Planeet warm en vochtig of koud en sneeuwde het? Een nieuwe studie gepubliceerd in Icarus ondersteunt het laatste. Tegenwoordig weten we dat Mars bezaaid is met netwerken van valleien, delta's en lacustriene sedimenten, wat betekent dat er ooit water aan de oppervlakte moet zijn gestroomd - ongeveer 4 miljard jaar geleden. Tot nu toe zijn klimatologen er niet in geslaagd een klimaatmodel te creëren dat warm genoeg is om water op het oppervlak van Mars vloeibaar te maken.
“Mensen proberen het oeroude klimaat van Mars te modelleren met dezelfde modellen die we op aarde gebruiken, en dat lukt niet echt. Het is moeilijk om warme oude Mars te creëren omdat de zon toen veel zwakker was. Het hele zonnestelsel was kouder”, zegt Briony Horgan, assistent-professor bij de afdeling Aardwetenschappen, Atmosferische en Planetaire Wetenschappen aan de Purdue University. "En terwijl mensen klimaatmodellen gebruiken, komen wij vanuit ons standpunt - wat vertellen de vulkanische gegevens ons over Mars?"
Er was veel vulkanisme in de vroege geschiedenis van Mars. Er zijn grote vulkanen op enkele van de goed bestudeerde locaties van de planeet, maar er is in dit opzicht weinig bekend over gebieden met een lage en gladde topografie. Er zijn ongeveer 100 vlakke heuvels op Mars, bekend als de Sisyphus-heuvels, die van vulkanische oorsprong kunnen zijn.
Wanneer vulkanen uitbarsten onder ijskappen en gletsjers op aarde, creëert de combinatie van warmte en smeltwater vlakke, steile bergen met een platte top die bekend staan als tuya. Wanneer subglaciale uitbarstingen de ijsoppervlakken niet verstoren, blijven de toppen van vulkanen eerder kegelvormig dan afgeplat. De mineralogie die tijdens deze evenementen wordt geproduceerd, is uniek gemaakt door de effecten van hete lava en koud smeltwater van ijs.
Wetenschappers gebruikten afbeeldingen van CRISM-spectrometers om te bepalen of de minerale samenstelling van de regio overeenkwam met subijsvulkanisme.
CRISM legt zowel zichtbare lichtgolven als kortere golflengten vast om instrumentoperators te helpen bij het identificeren van een breed scala aan mineralen op het oppervlak van Mars. De zichtbare golflengten worden sterk beïnvloed door ijzer, terwijl CRISM bij infrarode golflengten de kenmerken van carbonaten, sulfaten, hydroxylgroepen en water opvangt dat in minerale kristallen is verwerkt.
"Elk ras heeft zijn eigen specifieke afdruk, en het kan worden geïdentificeerd door de reflecties van licht", zegt Sheridan Akiss, auteur van het werk. Wetenschappers hebben drie specifieke combinaties van mineralen in de regio geïdentificeerd, gedomineerd door gips, polyhydraatsulfaten en een mengsel van smectiet-zeoliet-ijzeroxide - allemaal geassocieerd met vulkanen in glaciale omgevingen. “We hebben nu alle mineralen en morfologische gegevens die zeggen dat er op een bepaald moment ijs op Mars moet zijn geweest. En het was waarschijnlijk relatief laat in de geschiedenis van de jonge Mars."
Ilya Khel
Promotie video:
