Het is nog net niet de Côte d’Azur, maar het scheelt niet veel: er zijn een soort zandstranden gevonden op Mars in een gebied waar vermoedelijk ooit een zee was.
Het klinkt maf om de ontdekking van de Chinese Marsrover Zhurong te vergelijken met een zonnig strand op Aarde, maar er zijn wel degelijk overeenkomsten. Zo heeft de vermoedelijke kustlijn een hoek van ongeveer 15 graden, vergelijkbaar met het strand op onze eigen planeet. Ook moeten er in de zee op Mars golven zijn geweest die de sedimenten langs de hellende kustlijn konden verspreiden. Bovendien komt de grootte van de deeltjes overeen met die van zandkorrels. De zee heeft waarschijnlijk ook heel lang bestaan. Op aarde worden zulke dikke zandafzettingen namelijk pas na miljoenen jaren gevormd. De afzettingen lijken overigens niet op oude, door de wind opgeworpen duinen, zoals die veel voorkomen op Mars.
80 meter diep
Marsrover Zhurong was tussen mei 2021 en mei 2022 actief op Mars. Hij bewoog 1,9 kilometer loodrecht op steile hellingen waarvan wordt gedacht dat ze een oude kustlijn vormden, zo’n 4 miljard jaar geleden. Toen had Mars een dikkere atmosfeer en een warmer klimaat. De rover gebruikte grondradar om tot 80 meter onder het oppervlak te kunnen kijken. Zo’n radar wordt op aarde gebruikt om ondergrondse objecten te detecteren, zoals leidingen en buizen, maar ook natuurlijke verschijnselen, zoals grenzen tussen gesteentelagen.
“De gevonden structuren lijken niet op zandduinen. Ze lijken niet op een inslagkrater. Ze lijken niet op lavastromen. Toen begonnen we aan oceanen te denken”, vertelt Michael Manga, hoogleraar aard- en planeetwetenschappen aan de University of California over de ontdekking. “De ligging loopt parallel aan wat de oude kustlijn zou zijn geweest. De structuren hebben zowel de juiste oriëntatie als de juiste helling waardoor we ervan uitgaan dat er lange tijd een oceaan was om het zandachtige strand te kunnen vormen.”
IJsvrije oceaan
De stranden doen dus vermoeden dat er ooit een grote ijsvrije oceaan op Mars was. Dat is nu moeilijk voor te stellen: Mars is momenteel veel te koud om water vloeibaar te laten stromen. Volgens de onderzoekers bevestigt hun vondst zelfs dat er rivieren waren die sediment in de oceaan achterlieten dat door golven langs de stranden werd verspreid.
“De aanwezigheid van deze afzettingen vereist dat ten minste een groot deel van de planeet gedurende een langere periode stromend water had om deze groeiende kustlijn te voorzien van water, sediment en mogelijk voedingsstoffen”, zegt medeonderzoeker Benjamin Cardenas van de Pennsylvania State University (Penn State). “Kustlijnen zijn geweldige locaties om te zoeken naar bewijzen van vroeger leven. Men denkt dat het vroegste leven op aarde op dit soort plekken is begonnen, vlakbij de grens van lucht en ondiep water.” Het ondersteunt nog een interessante gedachte, namelijk dat Mars in dit specifieke gebied ooit prima bewoonbaar was.
Sinds de jaren 70
Het idee dat er ooit een oceaan op Mars was bestaat al een tijdje. Op foto’s die in de jaren 70 door ruimtevaartuig Viking werden gemaakt was voor het eerst iets te zien dat erop wijst dat er ooit vloeibaar water was op de Rode Planeet, waarschijnlijk in een tijd dat Mars een dichtere atmosfeer had die warmte en dus water kon vasthouden. Op de foto’s van de Viking was iets te zien wat leek op een kustlijn rond een groot deel van het noordelijk halfrond van Mars en een langgerekt dal dat een oude zeebodem zou kunnen zijn.
De kustlijn ging echter met wel 10 kilometer op en neer. Daarom twijfelden wetenschappers aan dit scenario. Kustlijnen, zoals die op aarde, zouden vlak moeten zijn. Andere vragen, zoals wat er met het water is gebeurd, riepen ook twijfels op over deze theorie. De poolkappen bevatten bovendien niet genoeg water om zo’n oceaan te vullen, was het idee. Latere missies naar Mars leverden echter bewijs dat veel water ondergronds ging toen de planeet afkoelde, als ijs of gecombineerd met rotsen om nieuwe mineralen te vormen.
Unieke kans
Zhurong ging met zijn grondradar op zoek naar meer bewijs van zo’n oude ondergrondse oceaan. “Het zuidelijke Utopia Planitia, waar Zhurong op 15 mei 2021 landde, is een van de grootste inslagbekkens op Mars en er wordt al lang verondersteld dat het ooit een oude oceaan was”, reageert Liu. “Onderzoek in dit gebied biedt een unieke kans om te achterhalen of er grote watermassa’s hebben bestaan in de noordelijke laaglanden van Mars en om de klimaatgeschiedenis van de planeet te begrijpen.”
Manga legt uit dat ongeveer 10 meter onder het huidige oppervlak radarreflecties zijn gedetecteerd die klassieke aanwijzingen zijn voor aflopende zandstranden langs een oceaan. “Het zand op die stranden komt van de rivieren en wordt dan getransporteerd door de stromingen in de oceaan en door de golven die het strand op en af gaan”, aldus Manga. “Er moeten dus rivieren zijn geweest die sediment naar de oceaan hebben vervoerd.”
Steeds meer bewijs
De Chinese Marsrover is niet de enige die bewijzen heeft gevonden van vloeibare oceanen. Een maand geleden nog rapporteerden andere onderzoekers bewijs van rimpelingen in sedimentgesteenten op de bodem van de Gale-krater, de landingsplaats van NASA’s Curiosity-rover. Dit wijst op de aanwezigheid van heel oude vloeibare watermassa’s zonder ijs. De Perseverance-rover heeft ook bewijs gevonden van een rivierdelta in de Jezero-krater, op slechts 2400 kilometer van de landingsplaats van Zhurong. Maar van beide kraters wordt gedacht dat het meren waren, geen oceanen. “Om rimpelingen door golven te maken, heb je een ijsvrij meer nodig. Nu zeggen we dat we een ijsvrije oceaan hebben. En in plaats van rimpelingen zien we stranden”, zei Manga.
Over de strandafzettingen ligt nog ongeveer 10 meter aan ander materiaal, vermoedelijk overblijfselen van stofstormen, asteroïde-inslagen of vulkaanuitbarstingen. Dat was geluk bij een ongeluk volgens Cardenas. “De kustlijnafzettingen die hier in beeld zijn gebracht zijn nog steeds ongerept”, legt hij uit. “Er is veel onderzoek gedaan naar kustlijnen, maar het is altijd de vraag hoe de laatste 3,5 miljard jaar van erosie op Mars het bewijs voor een oceaan kan hebben veranderd of uitgewist. Maar niet met deze afzettingen. Dit is een zeer unieke dataset.”
