De stromen bestaan niet uit lava, maar uit modder.

Uitgestrekt over het Martiaanse landschap zijn tienduizenden spiraalvormige sporen te vinden. Deze sporen zijn veelvuldig gadegeslagen door menig ruimtevaartuig. De opvallende structuren werden tot op heden verondersteld het resultaat te zijn van vroegere lavastromen. In een nieuwe studie hebben onderzoekers zich over deze lava-achtige stromen gebogen. En nu komen ze tot een hele andere conclusie.

Geulen
Het team probeerde te achterhalen of de stromen in plaats van uit lava, misschien uit modder bestaan. De spiraalvormige structuren zijn namelijk gelegen op plekken waar ook enorme geulen zijn gevonden. Deze geulen zijn heel lang, meestal meer dan tientallen kilometers breed en strekken zich uit over honderden kilometers. Onderzoekers denken dat deze geulen mogelijk zijn voortgekomen uit enorme overstromingen. En als water in de bodem sijpelt, kan het weer als modder naar buiten komen.


Marskamer
Modder gedraagt zich op de rode planeet echter heel anders dan op aarde. Dat komt omdat de omstandigheden daar heel anders zijn. Zo is de atmosferische druk er 150 keer lager en ligt de temperatuur over het algemeen onder het vriespunt. Met behulp van de ‘Marskamer’ van de Britse Open Universiteit hebben wetenschappers gepoogd om deze omstandigheden zo goed mogelijk na te bootsen. “We hebben experimenten uitgevoerd in een vacuümkamer om de opwellende modder op Mars te simuleren,” legt onderzoeker Lionel Wilson uit. “Dit is heel interessant, omdat we dankzij verschillende beelden van ruimtevaartuigen veel vloeiende patronen op het Martiaanse oppervlak hebben waargenomen. Doordat deze nog niet zijn bezocht door Marsrovers, bestaat er enige onduidelijkheid over of dit stromen van lava, of van modder zijn.”

Simulaties
De onderzoekers lieten in de Marskamer modder vloeien bij extreem koude temperaturen (-20 graden Celsius) en bij lage druk. Vervolgens bestudeerden ze de stroming van de modder. En hieruit rolde een interessante bevinding. De onderzoekers kwamen er namelijk achter dat de modder zich op dezelfde manier gedraagt als bepaalde lavastromen op aarde die bekend staan als ‘pahoehoe’ (zie kader). Deze worden gekenmerkt door talrijke lobben en zijn bijvoorbeeld te vinden op Hawaii en IJsland.

Meer over pahoehoe
De term ‘pahoehoe’ is afkomstig uit het Hawaïaans en betekent ‘gladde lava’. Als lava snel afkoelt, kan er een dunne, verharde laag op de lavastroom ontstaan. Als de lavastroom eronder blijft stromen, treedt aan het oppervlak – als gevolg van wrijving en relatief hoge viscositeit van de gesmolten basalt – een verrimpeling op. Deze rimpels geven pahoehoe de touw-achtige, of golf-achtige textuur. Deze textuur kan soms zelfs bizarre vormen aannemen.

De onderzoekers ontdekten dat zo’n soortgelijk patroon kan worden veroorzaakt door vloeibare modder die op Mars uit scheurtjes in de bevroren korst komt zetten. Dat komt omdat modder bevriest wanneer het in contact komt met de Martiaanse lucht, terwijl de binnenkern vloeibaar blijft. De onderzoekers bootsten ook een modderstroom onder aardse omstandigheden na. En hieruit blijkt dat onder aardse atmosferische druk de experimentele modderstromen geen lava-achtige stromen vormen, zelfs niet onder zeer koude omstandigheden.


De resultaten onderstrepen dat de ontdekte geologische structuren op Mars die eerder waren geïnterpreteerd als lavastromen, moeten worden herzien. “We suggereren dat modder de vorming van sommige lava-achtige stromen op Mars verklaart,” concludeert onderzoeker Petr Bro. Deze bevindingen hebben ook implicaties voor andere hemellichamen in ons zonnestelsel. “Soortgelijke processen komen mogelijk ook voor op ijzige hemellichamen in de buitenste regionen van ons zonnestelsel, zoals op Ceres,” aldus Bro. Zo zou op dwergplaneet Ceres onder de dikke ijskorst mogelijk een modderige oceaan schuilgaan. En net als op Mars zou er zo nu en dan modder vanuit de bodem naar boven worden geduwd en soortgelijke structuren vormen.