De megatsunami ontstond door een immense planetoïde die zo’n 3,4 miljard jaar geleden op Mars insloeg. En NASA’s Viking 1-lander streek per toeval precies in het getroffen gebied neer.

Op 20 juli 1976 schreef Marslander Viking 1 geschiedenis. Het wagentje landde op de benedenloop van een enorm rivierkanaal, gevormd door catastrofale overstromingen in de regio Chryse Planitia. De missie was bijzonder. Niet alleen slaagde de Verenigde Staten er voor het eerst in een lander heelhuids op Mars te zetten, voor de allereerste keer werd er – met succes – een foto vanaf het oppervlak gemaakt. De foto die Viking 1 terug naar de aarde zapte, was echter vrij merkwaardig. En nu denken onderzoekers te weten waarom: de lander was neergestreken op de sporen van een buitenaardse megatsunami.

Foto
Toen Viking 1 bijna 50 jaar geleden op Mars landde, bracht het een met keien bezaaid oppervlak van onbekende oorsprong in beeld. Hieronder is de foto die de lander vervaardigde, te bewonderen. Op deze foto zien we stenen, maar ook zand of stof. “Opvallend is dat we vooral veel keien zien en geen herkenbare rivierkenmerken,” vertelt onderzoeker Alexis Rodriguez. “Deze vlaktes werden geïnterpreteerd als de top van een rotsrijke afzetting van meerdere meters dik.”

Foto vervaardigd door Viking 1. Het is de eerste scherpe foto die vanaf het oppervlak van Mars werd gemaakt. Afbeelding: NASA / JPL.

Onderzoekers speculeerden dat de landingsplaats een dikke deken van puin betrof, weggeslingerd door nabije inslagen of bestond uit lavabrokken. Tegelijkertijd werd erkend dat er eigenlijk te weinig kraters waren voor de hoeveelheid puin en dat lavastenen zeldzaam waren. Het gebrek aan consensus bleef gedurende de zesjarige missie bestaan, wat leidde tot een blijvend mysterie in de verkenning van Mars.

Megatsunami
Nu, bijna een halve eeuw later, denkt Rodriguez het mysterie te hebben opgelost. Zijn onderzoek toont namelijk aan dat Viking 1 is geland op de sporen van een megatsunami. “Door de tsunami werden er sedimenten afgezet, precies op de plek waar het wagentje zo’n 3,4 miljard jaar later zou landen,” aldus de onderzoeker. En dat zou de opvallende keien op de foto kunnen verklaren.

Planetoïde
Het verhaal is als volgt. Ruim 3 miljard jaar geleden lag er een enorme planetoïde – vergelijkbaar met de meteoriet die 66 miljoen jaar geleden de dinosaurussen van de aarde wegvaagde – op ramkoers met Mars. De inslag vond plaats in een Martiaanse oceaan, waardoor er een megatsunami ontstond. En dat is overigens niet een hele gekke gedachte. Uit een eerdere studie van Rodriguez is namelijk gebleken dat er zo’n 3,4 miljard jaar geleden twee megatsunami’s over Mars vloeiden.

Inslagkrater
Hoewel het aannemelijk klinkt, was de precieze locatie van de inslagkrater die een dergelijke grote planetoïde moet hebben veroorzaakt, onvindbaar. Rodriguez en zijn team analyseerden dan ook verschillende kaarten van het oppervlak van Mars en namen foto’s die door eerdere missies zijn genomen, grondig onder de loep. Hun zoektocht werd beloond: uiteindelijk vonden ze een opvallende inslagkrater die de veronderstelde megatsunami zou kunnen hebben veroorzaakt. Deze krater, die Pohl is genoemd, heeft een diameter van maar liefst 110 kilometer en bevindt zich in de noordelijke laaglanden; een gebied dat vermoedelijk bedekt was door een oceaan. Na verdere analyse van gesteentelagen, vermoeden de onderzoekers dat Pohl ongeveer 3,4 miljard jaar geleden is gevormd – volledig in overeenstemming met hun hypothese.

Planetoïde
De onderzoekers voerden simulaties uit om te achterhalen hoe groot de planetoïde die Pohl uitholde moet zijn geweest én of dit daadwerkelijk tot een megatsunami heeft kunnen leiden. Het team komt tot twee mogelijke scenario’s. Ten eerste zou Pohl gevormd kunnen zijn door een negen kilometer grote ruimtesteen. Toen deze neerstortte werd er maar liefst 13 miljoen megaton TNT energie ontketend. In het andere scenario zou het gaan om een ruimtebrok van drie kilometer in doorsnee die iets minder hard neerkwam en waarbij er ‘maar’ 0,5 miljoen megaton TNT energie vrijkwam. Voor je beeldvorming, de hoeveelheid energie die Tsar Bomba (de krachtigste waterstofbom ooit getest) ontketende, was ongeveer 57 megaton TNT energie.

Landingsplaats van Viking 1 en Pathfinder
Kortom, beide scenario’s moeten dus een bijzonder verwoestend effect hebben gehad. En dus zouden ze beide geleid kunnen hebben tot een immense megatsunami die wel 1500 kilometer ver reikte. Zelfs in het meest gunstige scenario zou de golf maar liefst 250 meter hoog zijn geweest. De tsunami was zo intens, dat er materiaal van de zeebodem werd losgeschud, wat leidde tot grote stromen van puin. “De simulaties laten bovendien zien dat deze megatsunami de landingsplek van Viking 1 heeft bereikt,” zegt Rodriguez. Daarnaast ontdekte het team dat mogelijk ook Marslander Pathfinder is geland op sporen van de desastreuse megatsunami. Als dat wordt bevestigd, heeft NASA mogelijk al monsters genomen van verschillende mariene omgevingen op de rode planeet.

Kaart van de twee mogelijke megatsunami-afzettingen (rood gearceerde gebieden). Het donkerblauwe gebied stelt een oceaan voor. Daarnaast zijn de landingsplekken van Viking 1 en Pathfinder aangegeven. Afbeelding: MOLA Science Team/MSS/JPL/NASA

Al met al zijn de onderzoekers er in de nieuwe studie in geslaagd alle puzzelstukjes samen te voegen, om zo een beeld te krijgen van wat er 3,4 miljard jaar geleden op Mars is voorgevallen. Bovendien hebben ze nu eindelijk het hardnekkige mysterie van wat er nou precies op die eerste, historische foto van Viking 1 te zien is, opgelost. “Wat onze toekomstplannen betreft, onze volgende stap is om Pohl verder te karakteriseren,” zegt Rodriguez. “Mogelijk is hier nog bewijs van huidig of uitgestorven leven te vinden.” Meteen na zijn vorming zou de krater onderzeese hydrothermale systemen hebben gegenereerd die tienduizenden jaren meegaan en energie- en voedselrijke omgevingen hebben opgeleverd. Volgens de onderzoekers zou het bemonsteren van hier opgehoopte materialen de kans vergroten om rechtstreeks de bewoonbaarheid van de vroegere oceaan op Mars te bestuderen. “Het zou een bezoekje van een rover meer dan waard zijn,” besluit Rodriguez.