NGV-Geonieuws 140 artikel 846

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 September 2007, jaargang 9 nr. 9 artikel 846

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 140! Op de huidige pagina is alleen artikel 846 te lezen.

<< Vorig artikel: 845 | Volgend artikel: 847 >>

846 Kleien op Mars roepen veel vragen op
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Astronomie ! Klik hier voor alle artikelen over Mineralen ! Klik hier voor alle artikelen over (Paleo)Klimaat !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Dankzij gedetailleerde foto's is een goed beeld ontstaan van de gesteenten die op Mars aan het oppervlak liggen. Zo zijn duizenden vierkante kilometers bedekt met kleipakketten die, zoals blijkt uit de gesteenteopeenvolgingen die in geulen konden worden vastgesteld - soms wel 100 m dik zijn. Omdat bijna alle kleien op aarde ontstaan bij de aanwezigheid van water in een extreem vochtig klimaat, hebben deskundigen sinds de ontdekking van deze kleien steeds aangenomen dat er in de vroege geschiedenis van Mars vloeibaar water aanwezig moet zijn geweest. Niet voor niets wordt voor die periode op Mars wel de naam 'Noachien' gebruikt.


Klei in een krater die gedurende het Noachien werd gevormd. (Foto: Mars Express/HRSC/OMEGA)

Dat vloeibare water op Mars, daar aanwezig tot ca. 3,7 miljard jaar geleden, zou volgens de deskundigen een gevolg moeten zijn geweest van een warm klimaat dat werd veroorzaakt door een atmosfeer die rijk was aan CO2. Of dat ook werkelijk het geval was, moet echter ernstig worden betwijfeld sinds de Franse 'postdoc' Vincent Chevrier met twee collega's de sedimenten van Mars aan een thermodynamische berekeningen onderwierp. Bij die berekeningen gingen de onderzoekers uit van het feit dat de kleien gevormd moeten zijn onder omstandigheden aan het Marsoppervlak die in evenwicht waren met de omstandigheden die nodig zijn voor de vorming van andere mineralen, in het bijzonder die van carbonaten, sulfaten en ijzeroxiden. Daarbij was al direct een probleem dat, als de Marsatmosfeer rijk aan CO2 was, er behalve klei ook carbonaten zouden moeten zijn gevormd. Er zijn tot nu toe op Mars echter helemaal geen carbonaten aangetroffen. Daaruit moesten Chevrier en zijn collega's concluderen dat er geen sprake kan zijn geweest van een hoge atmosferische CO2-concentratie, maar dat de atmosfeer juist weinig CO2 moet hebben bevat.


Keiafzettingen (blauw) in Mawrth Vallis. (Foto: Mars Express/HRSC/OMEGA)

Deze conclusie betekent niet automatisch dat er geen warm klimaat kan hebben geheerst dat tijdens het Noachien kleivorming onder waterrijke of humide omstandigheden mogelijk maakte. Er kunnen immers ook andere gassen via een broeikaseffect voor een warm klimaat hebben gezorgd. Een van die gassen zou methaan kunnen zijn geweest. Die hypothese doet echter de vraag rijzen waar dat methaan dan gebleven is. Het is ook niet uitgesloten dat veelvuldige inslagen van hemellichamen zoveel energie deden vrijkomen in de vorm van warmte dat daardoor het Marsoppervlak werd opgewarmd. Maar het is volstrekt onduidelijk hoe dat zou moeten leiden tot de vorming van kleimineralen, laat staan tot de vorming van tientallen meters dikke pakketten over duizenden vierkante kilometers. In principe kunnen sommige van deze vragen worden beantwoord op een wijze die niet direct te falsifiëren is. Zo zouden er op grote schaal voorkomens van carbonaten en/of methaan kunnen zijn in de ondergrond van Mars. Dat zou in theorie zelfs zo diep kunnen zijn dat die niet met een Paarsrood zouden zijn op te sporen. Dergelijke hypotheses zijn echter niet erg waarschijnlijk.


Door OMEGA waargenomen gehydrateerde mineralen (rode punten en cirkels geven kleimineralen aan; blauw geeft sulfaten aan; geel betreft niet-gedetermineerde gehydrateerde mineralen). (Foto uit Bibring et al., 2006)

De berekeningen van de onderzoekers wijzen uit dat fyllosilicaten die rijk waren aan driewaardig ijzer waarschijnlijk werden gevormd in een zwak zuur tot licht basisch milieu. Daarna moet een periode zijn opgetreden waarin verwering optrad onder sterk zure omstandigheden, waarbij sulfaten werden gevormd. De oxidatie van het Marsoppervlak was toen al in volle gang, waardoor waterstof kon ontsnappen. Dat lijkt allemaal logisch en goed verklaarbaar. Het raadsel van de atmosferische samenstelling waaronder de kleien werden gevormd, is echter alleen maar groter geworden.

Referenties:
  • Catling, D.C., Ancient fingerprints in the clay. Nature 448, p. 31-32.
  • Chevrier, V., Poulet, F. & Bibring, J.-P., 2007. Early geochemical environment of Mars as determined from thermodynamics of phyllosilicates. Nature 448, p. 60-63.
  • Bibring, J.-P., Langevin, Y., Mustard, J.F., Poulet, F., Arvidson, R., Gendrin, A., Gondet, B., Mangold, N., Pinet, P., Forget, F. & the OMEGA team, Berthé. M., Bibring, J.P., Gendrin, A., Gomez, C., Gondet, B., Jouglet, D., Poulet, F., Soufflot, A., Vincendon, M., Combes, M., Drossart, P., Encrenaz, Th., Fouchet, Th., Merchiorri, R., Belluci, GC., Altieri, F., Formisano, V., Capaccioni, F., Cerroni, P., Coradini, A., Fonti, S., Korablev, O., Kottsov, V., Ignatiev, N., Moroz, V., Titov, D., Zasova, L., Loiseau, D., Mangold, N., Pinet, P., Douté, S., Schmitt, B., Sotin, Chr., Hauber, E., Hoffmann, H., Jaumann, R., Keller, U., Arvidson, R., Mustard, J.F., Duxbury, T., Forget, F. & Neukum, G., 2006. Global mineralogical and aqueous Mars history derived from OMEGA/Mars Express data. Science 312, p. 400-404.

Foto’s welwillend ter beschikking gesteld door Vincent Chevrier, W.M. Keck Laboratory for Space Simulation, University of Arkansas, Fayetteville, AR (Verenigde Staten van Amerika).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl