Mars: Thuis van de grootste vulkaan in het zonnestelsel

Mars: Thuis van de grootste vulkaan in het zonnestelsel

Mars is een kleine wereld met een indrukwekkend cv. Het heeft ongeveer 15% van het volume van de Aarde en slechts 11% van zijn massa, wat neerkomt op ongeveer 38% van de oppervlaktezwaartekracht van de Aarde. De gemiddelde diameter van 6.779 km is ongeveer de helft van die van de Aarde, of twee keer die van de Maan – en toch, omdat Mars geen oceanen heeft, is het oppervlak ongeveer even groot als alle droge landmassa's van de Aarde. In termen van terrein waar je daadwerkelijk op kunt wandelen, biedt Mars een hoeveelheid landschap gelijk aan een tweede Aarde.

De tijd verstrijkt daar bijna vertrouwd. Een zonnedag op Mars – een "sol" – duurt 24 uur, 39 minuten en 35,244 seconden, slechts iets langer dan een aardse dag; je horloge zou bijna gelijk op kunnen gaan. De kalender is een ander verhaal: op een gemiddelde afstand van ongeveer 230 miljoen km van de zon, duurt het Mars 687 aarddagen om één baan te voltooien, en zonlicht heeft 13 minuten nodig om het te bereiken.

Wat dit landschap en deze lange jaren vult, is wat Mars opvallend maakt. Het herbergt de grootste vulkaan en de grootste canyon die we kennen, een ondergrondse ijsvoorraad die groot genoeg is om de planeet onder water te zetten, en een maan die zo ter dood veroordeeld is dat wetenschappers al een begrafenisdatum kunnen inplannen.

De grootste vulkaan van het zonnestelsel

Mars is het thuis van de grootste vulkaan van het zonnestelsel: Olympus Mons. Volgens de metingen van de Mars Orbiter Laser Altimeter steekt het 21.287 km hoog uit – ongeveer 2,5 keer zo hoog als Mount Everest boven zeeniveau. Everest, de hoogste berg van de Aarde op 8.848 meter, zou er naast als een klein heuvellje uitzien.

Samengesteld Viking-orbiter beeld van de vulkaan Olympus Mons op Mars
Een samengesteld Viking-orbiter beeld van Olympus Mons. Foto: Afbeelding van NASA, wijzigingen door Seddon, publiek domein, via Wikimedia Commons

De hoogte is slechts half het verhaal. Het gebouwcomplex van Olympus Mons is ongeveer 600 km breed – een berg ter grootte van een land in plaats van een herkenningspunt. Het is zo zwaar dat de planeet zichtbaar onder zijn gewicht doorbuigt: een gracht van ongeveer 2 km diep omringt de voet van de vulkaan, waarvan wordt aangenomen dat het de Marskors is die doorbuigt onder het immense gewicht van de structuur. Op Mars gebeurt geologie op een schaal die de Aarde simpelweg niet kan evenaren.

En ook de grootste canyon

Dezelfde planeet heeft ook de grootste canyon van het zonnestelsel uitgeslepen. Valles Marineris strekt zich meer dan 4.000 km uit in lengte, overspant 200 km in breedte en daalt tot 7 km in diepte. Een canyonsysteem van deze lengte zou zich over een heel continent op Aarde uitstrekken.

Het centrale gedeelte van Valles Marineris op dezelfde schaal als Alaska
Het centrale gedeelte van Valles Marineris vergeleken met Alaska. Foto: Lunar and Planetary Institute uit Houston, TX, USA, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Opmerkelijk genoeg wist niemand van het bestaan ervan tot het ruimteperk begon. Valles Marineris is genoemd naar de Mariner 9-orbiter van 1971–72 – het ruimtevaartuig dat het ontdekte. Een kloof groot genoeg om elke kloof op Aarde in te slikken, bleef verborgen tot we eindelijk een camera stuurden om te kijken.

Littekens ter grootte van continenten

Mars voert een brute dagboek van de gewelddadige jeugd van het zonnestelsel. De planeet is bezaaid met 43.000 inslagkraters met een diameter van 5 km of groter. De grootste blootgestelde, Hellas, is 2.300 km breed en 7.000 meter diep – zo groot dat het duidelijk zichtbaar is vanaf de Aarde als een heldere vlek op de schijf van de planeet.

Zelfs Hellas is mogelijk niet de recordhouder. Op het noordelijk halfrond hebben onderzoekers bewijs gevonden van een inslagbekken van 10.600 bij 8.500 km – ongeveer de oppervlakte van Europa, Azië en Australië samen. Indien bevestigd, zou dit de grootste inslagkrater van het zonnestelsel zijn.

Al deze kraters hebben namen nodig, en de naamgevingsregels hebben een onverwacht democratische uitstraling. Kraters groter dan ongeveer 50 km eren overleden wetenschappers, schrijvers en anderen die bijgedragen hebben aan de studie van Mars. Kleinere kraters zijn genoemd naar steden en dorpen in de wereld met bevolkingen onder de 100.000 – wat betekent dat een dorp te klein voor de meeste Aardse kaarten, mogelijk al zijn naam permanent aan een stuk ander planeet vastgemaakt heeft.

De maan die in het westen opkomt

De twee manen van Mars werden in 1877 ontdekt door Amerikaanse astronoom Asaph Hall, en de grotere van de twee, Phobos, breekt met de meeste regels die wij als vanzelfsprekend beschouwen voor manen. Het is een klompig object met een gemiddelde straal van slechts 11 km, en het omcirkelt slechts 6.000 km boven het Marsoppervlak – dichter bij zijn planeet dan enige andere bekende natuurlijke satelliet.

Kleurenafbeelding van de maan Phobos gemaakt door de Mars Reconnaissance Orbiter
Phobos, gefotografeerd door de Mars Reconnaissance Orbiter in 2008. Foto: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona, publiek domein, via Wikimedia Commons

Die lage, snelle baan zorgt voor een hemelopstelling die geen ander plan biedt. Phobos omcirkelt Mars sneller dan de planeet zelf draait, dus voor een waarnemer op het oppervlak komt het in het westen op, raast in 4 uur 15 minuten of minder over de hemel en gaat in het oosten onder – ongeveer twee keer per Marsiaanse dag, eens per 11 uur en 6 minuten. Stel je voor een maan die je twee keer voorbij zou zien gaan voor je naar bed gaat.

Het kan niet eeuwig duren. Getijdenkrachten slepen Phobos naar beneden met ongeveer 2 meter per 100 jaar, en in ongeveer 30–50 miljoen jaar zal de maan ofwel uiteen vallen ofwel in de planeet crashen. Phobos is niet zomaar een maan; het is een aftelling.

Ringen: lange geleden verloren – en nog komend

Deze aftelling wijst naar een van de meest intrigerende ideeën in de planetaire wetenschap. Een studie uit 2023, gebaseerd op de orbitale inclinatie van de kleinere maan Deimos, suggereert dat Mars 3,5 tot 4 miljard jaar geleden mogelijk een ringstelsel had – mogelijk gevormd door een maan 20 keer massiever dan Phobos. Phobos zelf kan een overblijfsel van die oude ring zijn.

En de cyclus kan zich herhalen. Over ongeveer 50 miljoen jaar, wanneer Phobos uiteindelijk in Mars crasht of uit elkaar valt, kan het een stofachtige ring rond de Rode Planeet creëren. Als beide ideeën standhouden, is Mars een planeet gevangen tussen ringen: geboren uit één, bestemd om een ander te dragen. Saturnus' kroon blijkt een fase te zijn die andere planeten doorlopen.

Een oceaan van ijs zonder één meer

Mars ziet er kurkdroog uit, maar de schijn bedriegt. Meer dan 5 miljoen kubieke kilometer ijs is gedetecteerd op of nabij het oppervlak – genoeg om de hele planeet 35 meter diep onder water te zetten. Alleen op basis van het volume van bevroren water is Mars dichter bij een ijswereld dan bij een woestijn.

Wat Mars niet kan doen, is iets ervan in meren smelten. De gemiddelde oppervlaktedruk is slechts 600 Pa – 0,6% van de aardse 101,3 kPa – variërend van een laag van 30 Pa bovenop Olympus Mons tot meer dan 1.155 Pa in Hellas Planitia. Bij minder dan 1% van de aardse druk kan vloeibaar water op het oppervlak niet bestaan. De planeet stapelt een oceaan vol ijs op, maar kan niet eens één meer behouden.

Dunne lucht, monsterlijke stormen

Die haardunne atmosfeer produceert toch het meest dramatische weer in de buurt: Mars heeft de grootste stofstormen van het zonnestelsel, met windsnelheden van meer dan 160 km/h. Wanneer het stof opsteigt, kan het de beroemde oppervlaktekenmerken van de planeet bedekken – dezelfde kenmerken waar vroege sterrenkundigen door telescopen naar tuurden.

Twee Hubble Space Telescope afbeeldingen van Mars voor en tijdens een wereldwijd stofstorm
Mars voor en tijdens een wereldwijde stofstorm, gefotografeerd door de Hubble Space Telescope. Foto: NASA Hubble, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Het is een passend laatste item voor het Marsische recordboek. De grootste vulkaan, de grootste canyon, mogelijk de grootste inslagkrater, de dichtstbijzijnde maan, de grootste stofstormen – allemaal verpakt op een planeet met een landschapsoppervlak niet groter dan de continenten van de Aarde. Mars is klein, koud en stil. De statistieken ervan zijn alles behalve alledaags.

Bronnen