Wetenschappers hebben nu een antwoord op de vreemde donkere vlekken bij de zuidpoolkappen op Mars. Ze gaven gedetailleerde beelden van de waaiervormige donkere markeringen, die doorgaans 15 tot 46 meter (50 tot 100 voet) breed zijn en binnen een week kunnen verschijnen.
Elke lente brengt gewelddadige uitbarstingen naar de zuidpoolijskap van Mars, volgens onderzoekers die nieuwe waarnemingen interpreteren door NASA's Mars Odyssey-orbiter.
Stralen van kooldioxidegas die uit de ijskap komen terwijl deze in de lente opwarmt, dragen donker zand en stof hoog in de lucht. Het donkere materiaal valt terug naar de oppervlakte, waardoor donkere plekken op de ijskap ontstaan die wetenschappers lang hebben verbaasd. Het verminderen van de uitbarstingen van kooldioxidegas van onder de verwarmende ijskap lost het raadsel van de vlekken op. Het laat ook zien dat dit deel van Mars veel dynamischer is dan voor enig deel van de planeet werd verwacht.
"Als je daar was, zou je op een plak kooldioxide-ijs staan", zegt Phil Christensen van de Arizona State University, Tempe, hoofdonderzoeker van de camera van Odyssey. 'Overal om je heen gooien brullende stralen kooldioxidegas zand en stof een paar honderd meter de lucht in.'
Je zou ook trillingen voelen door je ruimtepaklaarzen, zei hij. "De ijsplaat waar je op staat, zweeft boven de grond door de gasdruk aan de voet van het ijs."
Het team begon zijn onderzoek in een poging mysterieuze donkere vlekken, waaiervormige markeringen en spinvormige kenmerken te verklaren die te zien zijn in beelden die camera's op Odyssey en op NASA's Mars Global Surveyor hebben waargenomen op de ijskap op de zuidpool van Mars.
De donkere vlekken, typisch 15 tot 46 meter (50 tot 150 voet) breed en enkele honderden voet van elkaar verwijderd, verschijnen elke zuidelijke lente als de zon opkomt boven de ijskap. Ze gaan enkele maanden mee en verdwijnen dan - om pas volgend jaar weer te verschijnen, nadat de kou van de winter een nieuwe laag ijs op de dop heeft afgezet. De meeste plekken lijken zelfs op dezelfde locaties terug te komen.
Een eerdere theorie suggereerde dat de plekken warme, kale plekken waren die werden blootgelegd toen het ijs verdween. De camera op Odyssey, die zowel in infrarood- als zichtbaar-lichtgolflengten kijkt, ontdekte echter dat de vlekken bijna net zo koud zijn als het kooldioxide-ijs, wat suggereert dat ze slechts een dunne laag donker materiaal waren die bovenop het ijs lag en bewaard werd gekoeld door. Om te begrijpen hoe die laag wordt geproduceerd, gebruikte het team van Christensen de camera - het Thermal Emission Imaging System - om vanaf het einde van de winter tot midzomer meer dan 200 afbeeldingen van een deel van de ijskap te verzamelen.
Sommige plaatsen bleven meer dan 100 dagen vlekvrij en ontwikkelden daarna veel plekken in een week. Waaiervormige donkere markeringen ontstonden pas dagen of weken nadat de vlekken verschenen, maar sommige fans groeiden tot een halve mijl lang. Nog ingewikkelder was de oorsprong van de 'spinnen', groeven die onder het ijs in het oppervlak geërodeerd werden. De groeven komen samen op punten direct onder een plek.
"De sleutel tot het achterhalen van de spinnen en de vlekken was het bedenken van een fysiek model voor wat er gebeurde", zei Christensen. Het proces begint in de zonloze poolwinter wanneer kooldioxide uit de atmosfeer in een laag van ongeveer drie voet dik bevriest bovenop een permanente ijskap met waterijs, met daartussen een dunne laag donker zand en stof. In het voorjaar bereikt zonlicht dat door de plak koolstofdioxide-ijs gaat, het donkere materiaal en verwarmt het voldoende zodat het ijs dat de grond raakt, sublimeert - verandert in gas.
Het duurt niet lang voordat het zwellende reservoir van opgesloten gas de plaat opheft en uiteindelijk doorbreekt op zwakke plekken die ventilatieopeningen worden. Hogedrukgas bruist door met snelheden van 161 kilometer per uur (100 mijl per uur) of meer. Onder de plaat erodeert het gas de grond terwijl het naar de ventilatieopeningen snelt, losse zanddeeltjes opraapt en het spinnenachtige netwerk van groeven snijdt.
Christensen, Hugh Kieffer (U.S. Geological Survey, gepensioneerd) en Timothy Titus (USGS) rapporteren de nieuwe interpretatie in het nummer van 17 augustus 2006 van het tijdschrift "Nature".
JPL, een afdeling van het California Institute of Technology, Pasadena, beheert de missies Mars Odyssey en Mars Global Surveyor voor het NASA Science Mission Directorate. Het thermische emissiebeeldvormingssysteem van Odyssey wordt beheerd door de Arizona State University.
Ga voor meer informatie over Odyssey en de nieuwe bevindingen naar: http://www.nasa.gov/mars en http://themis.asu.edu.
Oorspronkelijke bron: NASA / JPL News Release
