Tijdens stofstormen zou de rode planeet extra water kwijtraken.

Mars wordt vrij regelmatig getroffen door stofstormen. En soms groeien die stofstormen uit tot een allesomvattende stofstorm die het complete oppervlak van Mars aan het zicht onttrekt. De laatste keer dat dat gebeurde, was in 2007 en de Mars Reconnaissance Orbiter zat toen op de eerste rij. Een analyse van observaties van die orbiter suggereert nu dat tijdens stofstormen veranderingen optreden in de atmosfeer van Mars.

Waterdamp
“We ontdekten dat er sprake is van een toename van waterdamp in het middelste deel van de atmosfeer en dat dat verband houdt met stofstormen,” vertelt onderzoeker Nicholas Heavens. Waterdamp stijgt tijdens stofstormen naar het middelste deel van de atmosfeer, oftewel een hoogte van zo’n 50 tot 100 kilometer.

Hierboven zie je twee foto’s van Mars. Ze zijn beiden in hetzelfde jaar (2001) gemaakt. Maar de verschillen zijn groot. Stofwolken op het zuidelijk halfrond wisten in dit jaar uit te groeien tot een wereldwijde stofstorm (foto rechts) die het Marsoppervlak vrijwel geheel aan het zicht onttrekt. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech / MSSS.

Waterstof
Dat is interessant, omdat eerder onderzoek van ruimtetelescoop Hubble en ESA’s Mars Express Orbiter – uitgevoerd in jaren waarin geen sprake was van wereldwijde stofstormen – aantoonde dat de aanwezigheid van waterdamp in het middelste deel van de atmosfeer verband houdt met het ontsnappen van waterstof uit het bovenste deel van de atmosfeer. Het nieuwste onderzoek suggereert dan ook dat stofstormen een belangrijke rol spelen in het voortdurende proces waarbij gassen (waaronder waterstof) aan de Martiaanse atmosfeer weten te ontsnappen. Dat proces heeft Mars lang geleden geleidelijk aan omgetoverd van een natte, warme planeet tot het droge en bevroren exemplaar zoals we dat nu kennen.

Regionale en wereldwijde stofstormen

Tijdens de lente en zomer op het noordelijk halfrond ontstaan meerdere regionale stormen die meestal regionaal blijven en vanzelf weer verdwijnen. In de jaren 1977, 1982, 1994, 2001 en 2007 zagen onderzoekers ze echter uitgroeien tot een wereldwijde stofstorm.

Wachten op een nieuwe storm
Om meer inzicht te krijgen in de impact die stofstormen op het ontsnappen van gassen uit de Martiaanse atmosfeer heeft, zouden we eigenlijk nog een keertje getuige moeten zijn van een wereldwijde stofstorm. Zeker omdat er op dit moment perfecte instrumenten voor dergelijk onderzoek rond de rode planeet cirkelen. Denk bijvoorbeeld aan MAVEN: een orbiter die ontworpen is voor atmosferisch onderzoek en met name kijkt hoe vluchtige elementen aan de atmosfeer ontsnappen. Het goede nieuws is, dat er een gerede kans is dat er dit jaar weer zo’n wereldwijde stofstorm optreedt. Het stofstorm-seizoen (zie kader hiernaast) begint deze zomer en loopt tot begin 2019.

Seizoensgebonden
Voor MAVEN bij Mars arriveerde, verwachtten onderzoekers eigenlijk dat de hoeveelheid waterstof die uit de atmosfeer weet te ontsnappen, tamelijk constant was en alleen beïnvloed werd door veranderingen in de zonnewind. Maar MAVEN heeft aangetoond dat de hoeveelheid waterstof die weet te ontsnappen sterk fluctueert en dat die fluctuaties veel sterker samenhangen met de Martiaanse seizoenen dan de activiteit van de zon. Dat seizoensgebonden patroon is wellicht te verklaren door de regionale stofstormen. Aangezien het effect van zo’n stofstorm op de atmosfeer met name heel duidelijk waar te nemen is tijdens een wereldwijde stofstorm, willen onderzoekers daar nu graag getuige van zijn.

Overigens kijken niet alle wetenschappers uit naar een enorme stofstorm op Mars. De storm kan namelijk ook negatieve gevolgen hebben voor andere Marsmissies. Denk bijvoorbeeld aan de op zonne-energie draaiende Marsrover Opportunity. Deze zal tijdens een langdurige stofstorm veel minder energie kunnen opwekken. Wellicht dat deze dan ook tijdelijk minder werk kan verrichten. Daarnaast maakt het ook de landing van Marslander InSight – gepland voor november 2018 – wat lastiger. Daarnaast hebben zowel de rovers als orbiters te maken met verminderd zicht.