Vermoedelijk sporen van miljarden jaren oud water gevonden op Mars

Het Amerikaanse Marswagentje Curiosity heeft ongeveer 3,5 miljard jaar oude gesteenten ontdekt die veel sulfaten bevatten. Volgens planeetwetenschappers van instituten in de VS, Canada en Frankrijk zijn deze zoutafzettingen het gevolg van de verdamping van de poeltjes water die destijds nog op Mars te vinden waren.

Curiosity is in 2012 geland in een 154 kilometer brede inslagkrater, de Gale-krater, die naar schatting 3,5 tot 3,8 miljard jaar geleden is ontstaan. De rijdende Marsverkenner, ongeveer zo groot als een kleine personenauto, is al vijf jaar bezig met de beklimming van een forse berg die officieel Aeolis Mons heet, maar door NASA doorgaans Mount Sharp wordt genoemd.

Hoge berg

Het bijzondere van deze ruim vijf kilometer hoge berg is dat hij een gelaagde structuur vertoont. Het vermoeden bestaat dat hij het geërodeerde overblijfsel is van een dik pak sediment dat laagje voor laagje door wind en water op de kraterbodem is gedeponeerd.

Tijdens zijn beklimming van de berg maakt Curiosity een geologische ‘tijdreis’. Hoe hoger hij komt, des te jonger zijn de gesteenten die hij aantreft. In een op 7 oktober in Nature Geoscience verschenen publicatie geeft een team onder leiding van Bill Rapin van het California Institute of Technology een beschrijving van de gesteenten die Curiosity in 2017 onder de loep heeft genomen.

Het gaat daarbij onder meer om een platte steen, Old Soaker genoemd, die een geordend patroon van richeltjes vertoont. Het lijkt er sterk op dat hier een opdrogende modderpoel is geweest die bedolven raakte onder zand en stof. Na verstening is deze door winderosie weer bloot komen te liggen.

Vele meren en poeltjes

In het aangrenzende zandsteen heeft Curiosity hoge concentraties zout aangetroffen, waaronder gewoon keukenzout en calciumsulfaat. Volgens de onderzoekers bewijst dit dat het gesteente is ontstaan in een periode dat de vele meren en poeltjes op de bodem van de Gale-krater aan verdamping onderhevig waren. Het zout dat in het water zat, vormde daarbij korsten op de opgedroogde modder.

Lees ook Het verloren water van de Marsbodem

De bevindingen van het onderzoek zijn in goede overeenstemming met het beeld dat wetenschappers al een tijdje van Mars hebben. De onderzochte gesteenten stammen uit een tijdvak – het Hesperium – dat ongeveer 3,7 miljard jaar geleden begon en 700 miljoen jaar duurde. Mars was toen het toneel van grote vulkanische activiteit en overstromingen. Tegelijkertijd vertoonde het klimaat van de planeet een afwisseling van nattere en drogere perioden. Deze waren het gevolg van de regelmatige veranderingen in de stand van de rotatie-as van Mars en de excentriciteit (‘langwerpigheid’) van zijn omloopbaan om de zon.

Volgens Rapin en collega’s zijn de door Curiosity ontdekte zoutafzettingen tijdens zo’n droogte gevormd. Als deze interpretatie klopt, zullen hoger gelegen en dus jongere gesteenten een afwisseling van meer en minder zoutrijke afzettingen vertonen.

Het is echter ook denkbaar dat de zoutafzettingen zijn ontstaan rond de tijd dat Mars – door het dunner worden van zijn atmosfeer – definitief begon te verdrogen. In dat geval zou Curiosity tijdens de verdere beklimming steeds zoutrijkere gesteenten moeten tegenkomen.