Areografie: Geografie van Mars

19/01/202219/01/2022 Jasper Buren Overig

De rode planeet Mars is voor nu een van onze beste opties voor nederzettingen buiten de Aarde. Het is dan ook niet gek dat bijvoorbeeld SpaceX miljarden dollars inzet om zo snel mogelijk mensen op Mars te krijgen. Sommigen zien het zelfs als een toevluchtsoord voor de menselijkheid voor het geval dat er iets heel erg mis gaat op onze planeet. Ongeacht of dat klimaatverandering, een meteorietinslag of een nucleaire wereldoorlog is, Mars kan een optie bieden voor een nieuwe start. Zie dit artikel als een rondleiding over de highlights van een mogelijk toekomstig thuis van de mensheid.

Afb 1. Een stofstorm op Mars van bovenaf.

Eerst een korte introductie tot Mars. De kenmerkende rode kleur komt van ijzeroxiden, die in grote mate aanwezig zijn samen met andere zware metalen. De planeet is een heel stuk kleiner dan de Aarde, Mars heeft slechts een kwart van de oppervlakte en 40% van de zwaartekracht. Wat het weer betreft kun je in de zomer rekenen op regelmatige stofstormen door hoge temperatuurverschillen die met een snelheid van ongeveer 100 kilometer per uur de planeet rond waaien. Zo ook de stofstorm die uiteindelijk het einde betekende voor de dappere Marsrover Oppy, wiens avontuur een hele novelle waard is. Het is ook gemiddeld een stukje kouder op Mars dan wij hier gewend zijn. Met een gemiddelde van -63 varieert het tussen 35 en -142 graden celsius. Een dag hier duurt maar 40 minuutjes langer dan op Aarde, terwijl een jaar 687 dagen is. Op Mars ben je dus altijd nog lang niet jarig. De planeet heeft een atmosfeer van 96% koolstofdioxide. Echter heeft de dunne atmosfeer slechts 1% van de atmosferische druk van de Aarde. Door het gebrek aan ozonlaag en magnetisch veld ervaart het oppervlak continue straling van de zon. Neem dus maar je zonnebrand mee of houd een dak boven je hoofd. De lengte van de dagen en de relatief milde temperatuur en zwaartekracht maken Mars een veelbelovende kandidaat voor het toekomstige thuis van de mens. Daarnaast is er ook water aanwezig, daarover later meer.

Afb 2. Reliëf van Mars. De blauwe vlakte bovenaan heet de Vastitas Borealis en ligt kilometers lager dan de gemiddelde hoogte van de planeet.

Wat het eerste opvalt aan een hoogtekaart van Mars is het opvallende contrast tussen de noordelijkste derde van het oppervlak en de rest. Het zuidelijke deel ligt gemiddeld 2 kilometer hoger dan het noordelijk halfrond. Er zijn twee dominante theorieën over hoe dit zo is gekomen, beide plaatsen de vorming meer dan 4 miljard jaar geleden toen de planeet nog jong was. De eerste stelt een gigantische impact voor wat de boreale vlakte de grootste impactkrater in het zonnestelsel zou maken. De ander gaat er van uit dat Mars ooit plaattektoniek had. Deze laagvlakte is volgens Wamelink aan de WUR een veelbelovende plek voor kolonisten. Dit komt door een combinatie van o.a. hoge temperaturen, goede bodemsamenstelling en minder straling.

Afb 3. Het vulkanisch continent Tharsis. Linksboven Olympus Mons. In het midden van boven naar beneden Montes Ascraeus, Pavonis en Arsia. Rechts de Valles Marineris.

Het letterlijke hoogtepunt van Mars, en overigens het zonnestelsel, is de schildvulkaan Olympus Mons. De reus is een heel stuk groter dan de Mount Everest, die in vergelijking verbleekt. De Olympus haalt namelijk een hoogte van 21 kilometer, terwijl de Mount Everest nog net geen 9 kilometer haalt. Metingen vanaf de aangrenzende Amazonis Planitia geven zelfs een hoogte van 26 kilometer. Daarnaast heeft het een oppervlakte vergelijkbaar met Polen, aangezien het hellingspercentage slechts 5% is. Pittig bergje dus, en ook nog vulkanisch. Olympus Mons is zo groot dat die op verscheidene plekken onder zijn eigen gewicht bezwijkt. Het immense gewicht van niet alleen de Olympus maar ook de andere vulkanen in de Tharsis regio zorgden voor een barst in de korst van de planeet: Valles Marineris. Een canyon die 4.000 kilometer uitstrekt met een breedte tot 200 kilometer en een diepte tot 7 kilometer. Dit geeft de vallei een inhoud van 1000 keer de Grand Canyon. In deze vallei zijn ook veel sporen van erosie te vinden. Naast wind had deze erosie door stromend water, koolstofdioxide of lava kunnen plaatsvinden.

Afb 4. Valles Marineris: een barst in de korst uitgediept door erosie.

Afb 5. De Noordpool van Mars: Planum Boreum.

De beschrijving zou niet compleet zijn zonder ons levensbloed: water. Water op Mars is een gecompliceerd verhaal. Op de oppervlakte kan het vanwege de atmosferische omstandigheden (rond het triple point van water) niet als vloeistof bestaan. Wel is het op andere plekken aangetroffen. Onder de grond en op de bodem van de met 8 kilometer diepste krater, Hellas Planitia, is de druk hoger waardoor er wel kans is op vloeibaar water. Daarnaast is water gevonden in zoutkristallen in bijvoorbeeld de Valles Marineris. Het meeste water bevindt zich in de vorm van ijs op een van de polen. Deze ijskappen bestaan vooral in de zomer vooral uit waterijs, in de winter komt daar nog een laag van droog ijs (vast koolstofdioxide) op terecht.

Alles hier is maar het topje van de ijsberg genaamd Areografie. Het ontdekken van Mars is nog steeds aan de gang. Zo kan het zijn dat er over tien jaar theorieën verworpen worden of juist bevestigd. Wie weet wat we nog gaan ontdekken of nog niet goed begrijpen? Dit maakt het nou juist zo interessant, en maakt de ruimte met recht the final frontier.

Voor wie meer wil weten, de inspiratie voor dit artikel (en een goed kanaal):