Het mysterie van de ontbrekende atmosfeer van Mars was een stap dichter bij zijn idee. De vorige hypothese suggereerde dat een aanzienlijk deel van koolstof uit de atmosfeer van Mars, waarin koolstofdioxide de boventoon voert, tussen chemische processen door stenen kan worden gefixeerd. Een nieuwe studie suggereert echter dat er niet genoeg koolstof in de sedimenten op het oppervlak van de Rode Planeet zit, gezien de enorme hoeveelheid die gedurende een lange periode uit de lucht is verdwenen.
"De grootste koolstofdepositie op Mars is op zijn best twee keer zoveel koolstof als de huidige atmosfeer van Mars", zegt co-auteur Bethany Ehlmann van het California Institute of Technology (Caltech) en NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië.
"Zelfs als je alle bekende koolstofreservoirs samen combineert, zal het nog steeds niet voldoende zijn om de dikke atmosfeer te isoleren die werd voorgesteld voor de tijd dat er rivieren over het oppervlak van Mars stroomden," voegde Ehlmann toe, die samenwerkte met hoofdauteur Christopher. Edwards, een voormalig onderzoeker aan het California Institute of Technology (nu met de US Geological Survey).
Hoewel Mars vandaag droog is, geloven wetenschappers dat het oppervlak van de planeet miljarden jaren geleden grote hoeveelheden vloeistof bevatte. Toen, in het verleden, moest Mars een veel dikkere atmosfeer hebben om water te beschermen tegen bevriezing of ogenblikkelijke verdamping, zeggen wetenschappers. (De atmosfeer van Mars maakt momenteel slechts 1 procent uit van de dikte van de atmosfeer van de aarde op zeeniveau). Koolstofdioxide kan uit de atmosfeer worden gewonnen door chemische reacties met gesteenten, waarbij koolstofmineralen worden gevormd. Een eerdere studie suggereerde dat de Rode Planeet bedekt kon zijn met significante koolstofafzettingen die bespaard konden worden voordat Mars zijn atmosfeer verloor.
Maar de banen van Mars en de rovers vonden slechts een paar geconcentreerde koolstofafzettingen. De bekendste koolstofrijke depositie op Mars is de Neil Foss-regio, die niet kleiner is dan Delaware en mogelijk zo groot is als Arizona.
Edwards en Ehlmann gebruikten gegevens van verschillende missies naar Mars, waaronder NASA's Mars Global Surveyor, Mars-verkenningsbaan en Mars Odyssey-baan om te schatten hoeveel koolstof is vastgezet in Nile Foss. Vervolgens vergeleken ze deze hoeveelheid met de hoeveelheid die ze nodig hebben om een dichte, koolstofrijke atmosfeer te vormen die zou bijdragen aan het bestaan van water op het oppervlak terwijl rivieren stromen, die een breed uitgesneden vallei van netwerken op het oppervlak van de planeet hebben.
Het resultaat? Meer dan 35 koolstoflagen van de grootte van Nili Foss vereisen de isolatie van een grote hoeveelheid koolstof als de atmosfeer van Mars, die hij waarschijnlijk al kwijt is.
Het oppervlak van Mars werd breed onderzocht door banen en voertuigen, waardoor slechts beperkte en geïsoleerde koolstofafzettingen zichtbaar werden. Daarom vinden Edwards en Ehlmann het onwaarschijnlijk dat zoveel grote deposito's na de laatste test gesloten bleven. Hoewel heel vroege sedimenten onder de Martiaanse korst verborgen kunnen zijn, onthult hun bestaan niet het geheim van de atmosfeer die bestond toen een riviergesneden vallei werd gevormd. Dus, als de dikke atmosfeer niet opgesloten zat in koolstofafzettingen, wat is er dan mee gebeurd? Een mogelijkheid is dat het in de ruimte uit de bovenste atmosfeer kan worden verloren - een fenomeen dat NASA's Curiosity Rover in het verleden bewijs vond.
Wetenschappers weten echter niet zeker hoeveel van wat er verloren is, is gebeurd vóór de vorming van de valleien. NASA's MAVEN-atmosfeer (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) kan helpen het mysterie te verkleinen, aangezien het de atmosfeer van Mars bestudeert.
Misschien was de sfeer niet zo dik op het moment van de vorming van het netwerk van valleien, "zei Edwards. "In plaats van dat Mars nat en warm was, was het misschien koud en nat, een atmosfeer die al is uitgedund. Welke warmte hebben valleien nodig om zich te vormen? Niet erg warm. "
"Op de meeste plaatsen zou je sneeuw en ijs kunnen hebben in plaats van regen," zei Edwards. "Je hoeft alleen maar boven het vriespunt te duwen om het water te ontdooien en er is niet veel atmosfeer voor nodig." De studie werd online gepubliceerd op 21 augustus in het tijdschrift "Geology".
