OCEANEN OP MARSOCEANEN OP MARS

Waren ze er wel?Waren ze er wel?

Wanneer en hoe verdwenen ze?Wanneer en hoe verdwenen ze?

C. de JagerC. de Jager

DE PLANEET MARSDE PLANEET MARS

• Afstand tot zon: 1,5 maal aardafstand, Afstand tot zon: 1,5 maal aardafstand, dus 2,2 maal minder bestralingdus 2,2 maal minder bestraling

• Diameter: 6800 km = 0,53 maal die van Diameter: 6800 km = 0,53 maal die van aardeaarde

• Massa: 0,11 maal die van aardeMassa: 0,11 maal die van aarde• Ontsnappingsnelheid aan oppervlak: Ontsnappingsnelheid aan oppervlak:

5km/sec (aarde: 11,2 km/sec). Dit heeft 5km/sec (aarde: 11,2 km/sec). Dit heeft gevolgen voor ontsnapping atmosfeergevolgen voor ontsnapping atmosfeer

ATMOSFEER EN KLIMAATATMOSFEER EN KLIMAAT

• Daglengte: 24 u 37 minDaglengte: 24 u 37 min

• Jaar: 1,88 maal aardjaar; 669 MarsdagenJaar: 1,88 maal aardjaar; 669 Marsdagen

• Atmosferische druk: 0,007 maal die op Atmosferische druk: 0,007 maal die op aarde; dus zeer ijl!aarde; dus zeer ijl!

• Samenstelling: 95% koolzuurgas; Samenstelling: 95% koolzuurgas;

3% stikstof; argon 2 %3% stikstof; argon 2 %

• helling poolas: 24helling poolas: 24○○ (aarde: 23,5 (aarde: 23,5○○))

• Mars heeft dus Mars heeft dus seizoenenseizoenen, als de aarde, als de aarde

DAGELIJKSE DAGELIJKSE TEMPERATUURVARIATIETEMPERATUURVARIATIE

Atmosferische druk gedurende Mars-Atmosferische druk gedurende Mars-jaar (Viking landers; vier jaren)jaar (Viking landers; vier jaren)

Structuur van de atmosfeerStructuur van de atmosfeer

HET OPPERVLAKHET OPPERVLAKOpname door Rosetta ruimtesonde op 24 Opname door Rosetta ruimtesonde op 24 februari 2007februari 2007

Kloof van duizenden km Kloof van duizenden km (Vallis (Vallis

Marineris)Marineris)

IJSKAPPEN, HOOGLAND EN IJSKAPPEN, HOOGLAND EN VULKANEN VULKANEN (Global Surveyor Missie) (Global Surveyor Missie)

HOGGTEKAART EN ENKELE HOGGTEKAART EN ENKELE NAMENNAMEN

Inslagkraters (Schiaparelli)Inslagkraters (Schiaparelli)(Inslag van een flinke planetoïde)(Inslag van een flinke planetoïde)

Vulkanische activiteit: Vulkanische activiteit: lavabuizenlavabuizen(Pavonis Mons)(Pavonis Mons)

VOORTDURENDE EN RECENTE VOORTDURENDE EN RECENTE VERANDERINGENVERANDERINGEN

STOFLAWINES EN ‘GRABEN’STOFLAWINES EN ‘GRABEN’

RECENTE STOFLAWINESRECENTE STOFLAWINES

DETAILOPNAME DETAILOPNAME STOFLWAWINE STOFLWAWINE (Mars Orbiter)(Mars Orbiter)

STOFLAWINES EN STOFLAWINES EN WINDDUINENWINDDUINEN

INZAKKINGEN (‘GRABEN’) IN GEBIED INZAKKINGEN (‘GRABEN’) IN GEBIED THARSISTHARSIS

VORMIG VAN EEN VORMIG VAN EEN GRABENGRABEN

WATER OP EN IN MARSWATER OP EN IN MARS

Om een graben te vormen is Om een graben te vormen is ondergronds water vereist. ondergronds water vereist. Maar ... is er wel water in of Maar ... is er wel water in of

op Mars?op Mars?

POOLKAP: COPOOLKAP: CO22-IJS EN WATER--IJS EN WATER-IJSIJS

Pollkap in verschillende soorten licht Pollkap in verschillende soorten licht geziengezienLinks: waterijs; Midden: COLinks: waterijs; Midden: CO22 ijs; Rechts: zicitbaar ijs; Rechts: zicitbaar lichtlicht

STROMINGSBEDDING OP STROMINGSBEDDING OP MARSMARS

‘ ‘EILANDJES’ IN BREDE EILANDJES’ IN BREDE ‘RIVIER’ ?‘RIVIER’ ?

EROSIEGEULEN IN EROSIEGEULEN IN BERGHELLINGBERGHELLING

STROOMKANALEN STROOMKANALEN (ROOD)(ROOD)

GOETHIET OP MARS GOETHIET OP MARS GEVONDENGEVONDEN

• Goethiet is een aards mineraal dat alleen in Goethiet is een aards mineraal dat alleen in water gevormd kan wordenwater gevormd kan worden

• Chemische formule: Fe Chemische formule: Fe 3+3+ O.OH O.OH• Werd op Mars gevonden door Mars roversWerd op Mars gevonden door Mars rovers• Methode: Mössbauer effect: bestraling Methode: Mössbauer effect: bestraling

mineraal met gammastraling mineraal met gammastraling • Mössbauer effect: terugkaatsing van het Mössbauer effect: terugkaatsing van het

kristal bij weer uitstralen gammaquantkristal bij weer uitstralen gammaquant• Deze steen was meer dan 3,5 miljard jaar Deze steen was meer dan 3,5 miljard jaar

oud oud

GOETHIET IN MARS-STEEN GOETHIET IN MARS-STEEN (U. (U. Gent)Gent)Mars rover ontdekte mineraal goethiet in Mars rover ontdekte mineraal goethiet in bestraalde Marssteen (‘clovis’). Dit mineraal bestraalde Marssteen (‘clovis’). Dit mineraal

kan alleen gevormd worden in water kan alleen gevormd worden in water

Microscopische concreties in Microscopische concreties in Meridiani PlanumMeridiani Planumontstaan in poreus gesteente door aangroei ontstaan in poreus gesteente door aangroei van in water opgeloste mineralen. Kleiner van in water opgeloste mineralen. Kleiner dan 2 – 3 mmdan 2 – 3 mm

WATERRIJKE MINERALEN WATERRIJKE MINERALEN In Mars formaties ouder dan ca. 3,5 In Mars formaties ouder dan ca. 3,5 M jaar. M jaar. (Instrument OMEGA in Mars (Instrument OMEGA in Mars Express)Express)

IJS OP EN ONDER IJS OP EN ONDER OPPERVLAKOPPERVLAK

Directe foto’s, Directe foto’s, neutronenstraling en neutronenstraling en

radarmetingenradarmetingen

BEVROREN MEER EN RIJPBEVROREN MEER EN RIJPKrater in gebied Vastital Borealis; 70Krater in gebied Vastital Borealis; 70º º

NBNB

Beschieting oppervlak door kosmische Beschieting oppervlak door kosmische straling toont grote ondergrondse straling toont grote ondergrondse ijslaagijslaag

DE METHODEDE METHODE

IJS VOORAL IN IJS VOORAL IN POOLGEBIEDENPOOLGEBIEDEN

OVERZICHT VAN DE OVERZICHT VAN DE RESULTATENRESULTATEN

SEDIMENTLAGENSEDIMENTLAGEN

Verraden deze de neerslag Verraden deze de neerslag van materiaal in oceanen op van materiaal in oceanen op

Mars? Mars?

SEDIMENTLAGEN SEDIMENTLAGEN (Mars Reconn. (Mars Reconn. Orbiter)Orbiter)

West Candor Chasma West Candor Chasma (Mars (Mars Gobal Surveyor)Gobal Surveyor)

Gale krater; hoge Gale krater; hoge resolutieresolutie

Een nieuwe methode: Een nieuwe methode: radarradar

Radiogolven kunnen Radiogolven kunnen kilometers die doordringen; kilometers die doordringen; experiment MARSIS in Mars experiment MARSIS in Mars

ExpressExpress

Radar gaat kilometers diep. Zo werd Radar gaat kilometers diep. Zo werd een ondergrondse krater ontdekt, 1,8 een ondergrondse krater ontdekt, 1,8 km diepkm diep

Reconstruktie van de krater. Bovendien: Reconstruktie van de krater. Bovendien: tussen krater en oppervlak ligt een ijslaag tussen krater en oppervlak ligt een ijslaag van 1,8 km dikvan 1,8 km dik!!Tot dusver tiental kraters gevonden Tot dusver tiental kraters gevonden

Belangrijk recent nieuws Belangrijk recent nieuws (15 (15

maart ’07)maart ’07)

• Radarmetingen met de Europese Mars Radarmetingen met de Europese Mars Express toonden dat de ijslaag van de Express toonden dat de ijslaag van de Zuidpoolkap dikker is dan gedachtZuidpoolkap dikker is dan gedacht

• Twee radarreflexen worden ontvangen: Twee radarreflexen worden ontvangen: van oppervlak en van de onderzijde ijslaagvan oppervlak en van de onderzijde ijslaag

• De sterkte van de ontvangen reflex toont De sterkte van de ontvangen reflex toont dat tussenliggend materiaal uit ijs bestaatdat tussenliggend materiaal uit ijs bestaat

• Dikte variabel, tot ca. 3,7 kmDikte variabel, tot ca. 3,7 km• Indien Zuidpoolijs over hele Marsbol Indien Zuidpoolijs over hele Marsbol

verspreid: laag van 11 meter dikte verspreid: laag van 11 meter dikte

Het Zuidpoolgebied: Het Zuidpoolgebied: topografie topografie met met hoogtelijnenhoogtelijnen

Dikte ijslaag bij ZuidpoolDikte ijslaag bij Zuidpool

GESCHIEDENISGESCHIEDENIS

Water dat ontsnapte en dat Water dat ontsnapte en dat werd opgeslagenwerd opgeslagen

DRIE GEOLOGISCHE DRIE GEOLOGISCHE EPISODENEPISODEN• Phyllosiaanse Era; 4,5 tot 4,2 miljard (Mjd) Phyllosiaanse Era; 4,5 tot 4,2 miljard (Mjd)

jaar geleden. Warm, vochtigjaar geleden. Warm, vochtig• Theiikiaanse Era: 4,2 tot 3,8 (3,5?) Mjd jaar Theiikiaanse Era: 4,2 tot 3,8 (3,5?) Mjd jaar

geleden. Vulkanismegeleden. Vulkanisme• Siderikiaanse Era: 3,8 (3,5?) Mjd jaar Siderikiaanse Era: 3,8 (3,5?) Mjd jaar

geleden tot heden, Droog, oxyderend geleden tot heden, Droog, oxyderend • Siderikiaanse era gesplits in Noachiaans Siderikiaanse era gesplits in Noachiaans

(3,8 – 3,5); Hesperiaans (3,5 – 1,8); (3,8 – 3,5); Hesperiaans (3,5 – 1,8); Amazoniaans (1,8 – nu) Amazoniaans (1,8 – nu)

Gegevens over de oceanenGegevens over de oceanen

• Oceanen waren op Mars ca. > 3,5 tot Oceanen waren op Mars ca. > 3,5 tot 4 miljard jaar geleden. 4 miljard jaar geleden.

• Verschillende getallen voor de Verschillende getallen voor de gemiddelde diepte (d.i. indien het gemiddelde diepte (d.i. indien het water verspreid is over het hele water verspreid is over het hele Marsoppervlak):Marsoppervlak):

• 12 meter 12 meter (Lammer et al., Icarus 2003)(Lammer et al., Icarus 2003)

• 156 meter 156 meter (Carr & Head, JGR 2003) (Carr & Head, JGR 2003)

• 430 meter 430 meter (Boyce et al. JGR, 2005) (Boyce et al. JGR, 2005)

MOGELIJKE KUSTLIJNENMOGELIJKE KUSTLIJNEN

HOE DE OCEANEN HOE DE OCEANEN VERDWENENVERDWENEN

Rol van de zeer actieve zonRol van de zeer actieve zon

Zon was vroeger zon veel Zon was vroeger zon veel actiever dan nu actiever dan nu

• Dit houdt in: meer magnetisme, Dit houdt in: meer magnetisme, zonnevlekken, vlammen en coronale zonnevlekken, vlammen en coronale massa emissies; krachtiger ultraviolette en massa emissies; krachtiger ultraviolette en Röntgen stralingRöntgen straling

• Intense UV- en Röntgenstraling verhitte de Intense UV- en Röntgenstraling verhitte de atmosferische buitenlagen (exosfeer)atmosferische buitenlagen (exosfeer)

• Leidde tot ontsnappen van de lichtste Leidde tot ontsnappen van de lichtste gassen, gevolgd door verdampen van de gassen, gevolgd door verdampen van de oceaan, meer ontsnappen, enz.oceaan, meer ontsnappen, enz.

Temperatuur exosfeer hangt af Temperatuur exosfeer hangt af van COvan CO2 2 gehalte en XUV gehalte en XUV bestraling bestraling (Lammer et al., Space Sci. Rev. 2006)(Lammer et al., Space Sci. Rev. 2006)

De zon is een van de De zon is een van de schuldigenschuldigen• 30% van het water verdampte naar de ruimte30% van het water verdampte naar de ruimte• 20% zit nog in de poolkappen20% zit nog in de poolkappen• De rest (50%) is ondergronds of opgeslagen in De rest (50%) is ondergronds of opgeslagen in

mineralen mineralen

• In het licht van de recente en nog steeds In het licht van de recente en nog steeds voortgaande radarmetingen is dit een voortgaande radarmetingen is dit een voorlopig resultaat. Hoeveelheid water is voorlopig resultaat. Hoeveelheid water is een ondergrens; ook de bovenstaande een ondergrens; ook de bovenstaande verdeling is sinds 15 maart onzeker!verdeling is sinds 15 maart onzeker!

Sensaties komen nog!Sensaties komen nog!

Presentatie nog eens Presentatie nog eens nalezen? nalezen?

http://www.cdejager.tkhttp://www.cdejager.tk